在我们的网页上 INS到底是如何工作的我们提到惯性导航系统由两个不同的部分组成;第一个是IMU(惯性测量单元)--有时也称为IRU(惯性参考单元)。这里我们将解释IMU框架等术语的含义。
在上述页面中,我们谈到了当产品向下加速时,z轴加速度计上的测量值为正值,但如果我们将INS翻转,使其定向,如图所示,会发生什么?现在,当INS向下加速时,z轴将记录一个负值。这就是为什么参考帧很重要。
对你和我来说,向上意味着"在我们之上",向下意味着"在我们之下"。同样,我们都知道哪条路是左右,如果我说我向前移动了一米,你就能准确地想象出我做了什么--因为你已经把自己放到了我的参照系中。作为人类,我们很擅长这样做。事实上,我们发现"从另一个角度看问题"是如此的容易,以至于很容易忘记每个物体都有自己的参考框架,而我们如何描述运动取决于所使用的参考框架。
例如,想象自己站在火车站台上。想象您可以看到有人站在火车车厢内寻找座位。当火车驶出车站时,此人开始向火车后方行走。从那个人的角度来看,他们正以恒定的速度向前走。但是对您来说,从站台的参照系看火车时,那个人最初似乎并没有移动 - 因为他们向前行走(在其框架中)的速度与火车在其框架中前进的速度相同。但是,随着火车速度的加快,此人似乎朝火车前进的方向移动。对于您来说,他们正在向后移动,但是对于火车上的人来说,他们仍在向前移动。两种观点都是正确的,只是使用了不同的参照系。
幸运的是,大多数惯性导航系统都足够聪明,能够将运动从一个参考框架转换到另一个参考框架--只要一开始就给它们一点信息。因此,想象一下,把INS倒过来,让Z轴指向上方。只要我们在开始之前告诉INS是倒立的,那么当你将手向上移动时,惯性测量单元就会在z轴上记录一个正值(就它而言,z轴指向下方)--但惯性导航系统(计算机)知道它实际上是被你倒立着拿在手里的。因此,它将所有的测量值旋转起来,并将它们放到一个对我们有意义的不同参考框架中;这个参考框架表示INS正在向上移动。
这是我们的''系列文章中的一篇。什么是惯性导航系统?'系列文章之一。 为了充分理解惯性导航系统的工作原理,你还需要了解大多数惯性导航系统中使用的传感器类型-- 加速计和 陀螺仪.