陀螺儀可感測(cè)一軸或多軸的旋轉(zhuǎn)角速度,可精準(zhǔn)感測(cè)自由空間中的復(fù)雜移動(dòng)動(dòng)作,因此,陀螺儀成為追蹤物體移動(dòng)方位與旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的必要運(yùn)動(dòng)傳感器。不像加速器與電子羅盤(pán),陀螺儀不須借助任何如重力或磁場(chǎng)等的外在力量,能夠自主性的發(fā)揮其功能。所以,從理論上講只用陀螺儀是可以完成姿態(tài)導(dǎo)航的任務(wù)的。
陀螺儀的特性就是高頻特性好,可以測(cè)量高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)是存在零點(diǎn)漂移,容易受溫度/加速度等的影響。
電子羅盤(pán)(E-Compasses)
電子羅盤(pán)也叫數(shù)字指南針,磁力計(jì),是利用地磁場(chǎng)來(lái)定北極的一種方法?,F(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門(mén)加工而成的電子羅盤(pán)。
電子羅盤(pán)可由地球的磁場(chǎng)來(lái)感測(cè)方向。運(yùn)用電子羅盤(pán)的消費(fèi)性電子產(chǎn)品應(yīng)用,包含在手機(jī)的地圖應(yīng)用程序顯示正確方向,或?yàn)閷?dǎo)航應(yīng)用程序提供前進(jìn)方向數(shù)據(jù)。然而,電子設(shè)備或建筑材料的磁場(chǎng)干擾,比地球磁場(chǎng)來(lái)得強(qiáng),導(dǎo)致電子羅盤(pán)傳感器的輸出值,較容易受到各種環(huán)境因素的影響,尤其在室內(nèi)更是如此,因此,電子羅盤(pán)須要透過(guò)頻繁的校正,才能維持前進(jìn)方向數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
壓力傳感器(Barometers)
壓力傳感器又叫做氣壓計(jì),會(huì)藉由氣壓的變化來(lái)感測(cè)物體的相對(duì)與絕對(duì)高度,常被運(yùn)用于與運(yùn)動(dòng)、健身、方位推測(cè)等應(yīng)用有關(guān)的消費(fèi)性產(chǎn)品中,例如,可感測(cè)使用者的移動(dòng)層樓,調(diào)整地圖信息。
IMU數(shù)據(jù)主要包含了:航向角(Phi)、俯仰角(Omega)及翻滾角(Kappa)三個(gè)數(shù)據(jù)。
1、航向角(Phi)
航向角英文縮寫(xiě)是:Phi。定義為:飛機(jī)和航天飛機(jī)的縱軸與地球北極之間的夾角。
示意圖如下圖所示:
2、俯仰角(Omega)
俯仰角英文縮寫(xiě)是:Omega。定義為:平行于機(jī)身軸線并指向飛行器前方的向量與地面的夾角。
示意圖如下:
3、翻滾角(Kappa)
翻滾角又叫側(cè)滾角,英文縮寫(xiě)是Kappa。定義為:光軸與十周之間的夾角。
示意圖如下圖所示: