IMU中文名称称为惯性测量单元,是指一种任意空间中的三轴加速度计和三轴陀螺仪的组合体,用来测量飞行器在匀速直线运动、匀加速度直线运动、转弯、空气动力学力等各种运动状态下的加速度和角速度信息。
IMU主要包括三轴加速度计和三轴陀螺仪。加速度计一般采用微机电系统技术,用于测量物体在各个方向上的加速度,陀螺仪可以感知机体的角速度变化,通过对加速度和角速度的测定,并配以数据采集与处理装置,可以获得其运动状态的相关参数,这样可以做到在在没有GPS等其他定位设备的情况下可获得位置信息,并提供控制运动方向信息等。
IMU还可以加上磁力计,用于补偿陀螺仪的漂移误差,使得机体能够相对于地球的参考系保持持续的姿态测量,更加精准地确定飞行器的方向和位置。
IMU的应用是非常广泛的,比如航空航天、导航、自动驾驶、智能机器人、运动控制、惯性导航等领域都有涉及。在无人机等领域,结合视觉系统和位置传感器等,IMU可以实现无人机的自主飞行与稳定悬停,并为完成自主避障、自主控制等提供重要的定位信息。
IMU具有响应速度快、抗干扰性能强、精度高等特点。随着科学技术的不断发展,IMU也在不断更新换代,未来IMU有望实现更多功能的整合,比如增加气压计、超声波、GPS等传感器来提高位置的确定性和精准性,从而提高移动设备的应用价值和普及度,并在智能化驾驶、网络安全等领域发挥更大的作用。