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惯性导航。漂移

行业文章 2020年10月5日

和所有的东西一样,惯性导航也有它的优点和缺点。虽然 惯性导航系统无疑在测量位置、方向和动态方面很有优势,但基本的无辅助惯性导航系统的一个致命弱点是漂移。无辅助是指只使用加速度计和陀螺仪测量来计算位置的系统。漂移是用来描述加速度计和陀螺仪测量中的小误差积累的术语,这种小误差逐渐导致INS位置估计越来越不准确。

很容易理解为什么发生漂移。想象一下,用一根 5 米长的卷尺测量木材的长度。如果您能以 1 毫米的精度读取卷尺上的刻度,则很容易说出这根木材长 4 米 ± 1 毫米。另一方面,如果您只能找到 0.5 米长的卷尺,而您仍然只能以 1 毫米的精度读取它,那么在完成测量并与卷尺一起移动 8 次时,您只能说该木材长 4 米 ± 8 毫米。实际上,您可能根本不会量到 4 m 长。

INS 中的漂移以相同的方式累积。每次读取加速度计或陀螺仪时,读数都会出现微小的误差。如果我们只读取一个读数就可以得出我们加速或转弯的速度,那么这将不是问题。但是,由于导航计算机正在对每个测量结果进行累加,以计算出它是如何从之前的位置估计值移动的,因此微小的误差会随着时间推移而增加。

 

漂移如何在无辅助的INS中积聚?

 

惯性导航漂移

 

 

 

这张图非常简单地说明了漂移是如何在无辅助惯性导航系统中累积的。我们已经在系统上做了大量的工作,以最大限度地减少这些误差的积累,但无法逃避它们存在的事实。然而,这并不意味着惯性导航系统的原理是无用的--或者说它不如GPS等。远非如此。

在本页的开头,我们说过漂移是无辅助惯性导航系统的致命弱点,那么辅助系统呢?当你把INS和GPS结合起来,创建一个GPS辅助INS(也可以写成GPS+INS),你就解决了漂移的问题,也解决了影响GPS的问题。这就是为什么OxTS 可以为客户提供有信心的测量能力--通过提供完整的解决方案来测量所有环境下的位置、方向和动态。我们在我们的文章''中详细讨论了这个问题。什么是GNSS?.

这是我们的"惯性导航系统"系列文章之一。什么是惯性导航系统?'系列。

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