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IMU、INS 運算關係
介紹
• IMU：Inertial measurement unit
慣性測量單元，是測量物體三軸姿態角 (角
速率)以及加速度的裝置。內有三軸陀螺儀
及三方向的加速度計。
• INS：Inertial navigation system
慣性導航系統，使用加速計和陀螺儀來測量
物體的加速度和角速度，並用計算機來估算
運動物體位置、姿態和速度的輔助導航系統。
兩者關係
2D導航圖探討IMU轉INS
ho：在k-1時IMU對Y(北)所夾的偏航角
B：轉彎角度
hk：在k時IMU對Y(北)所夾的偏航角
a：加速度
S：從k-1到k的位移距離
S(k;k+1)：從k到k+1的位移距離
關係式
在 k-1到k可推出X(k)，Y(k)為：
X(k)=X(k-1)+S*sin(ho)
Y(k)=Y(k-1)+S*cos(ho)
而在k到k+1， X(k+1)、Y(k+1)為
X(k+1)=X(k)+S(k;k+1)*sin(hk)
Y(k+1)=Y(k)+S(k;k+1)*cos(hk)
其中 hk =ho+B
S(k;k+1)=∫v =∫(∫a)
(v:速度)
而
X(k+1)=X(k)+S(k;k+1)*sin(hk)
Y(k+1)=Y(k)+S(k;k+1)*cos(hk)
hk =ho+B
為INS方向
v =∫a
為INS速度
即為INS位置
所以只要有IMU測得的姿態角變化(B)及加速度(a)
，就能轉成INS的形式。
謝謝聆聽