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三轴陀螺仪

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三轴陀螺仪可同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。 单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而三轴的一个就能替代三个单轴的。三轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光陀螺的发展趋势,多用于航海、航天等导航、定位系统,能够精确地确定运动物体的方位。三轴陀螺仪最大的作用就是“测量角速度,以判别物体的运动状态,所以也称为运动传感器“,换句话说,这东西可以让iPhone知道自己“

三轴陀螺仪原理三轴陀螺仪最大的作用就是“测量角速度,以判别物体的运动状态,所以也称为运动传感器“,换句话说,这东西可以让iPhone知道自己“在哪儿和去哪儿”(where they are or where they are going)。

加速传感器

加速度计是惯性导航和惯性制导系统的基本测量元件之一,加速度计本质上是一个振荡系统,安装于运动载体的内部,可以用来测量载体的运动加速度。

MEMS类加速度计的工作原理是当加速度计连同外界物体(该物体的加速度就是待测的加速度)一起作加速运动时,质量块就受到惯性力的作用向相反的方向运动。质量块发生的位移受到弹簧和阻尼器的限制,通过输出电压就能测得外界的加速度大小。

三轴陀螺仪与加速传感器配合是如何实现辅助GPS进行定位导航的呢?

从MEMS陀螺仪的应用方向来看,陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速度,可与MEMS加速度计(加速计)形成优势互补,如果组合使用加速度计和陀螺仪这两种传感器,设计者就能更好地跟踪并捕捉三维空间的完整运动,为最终用户提供现场感更强的用户使用体验、精确的导航系统以及其它功能。

要准确地描述线性(直线运动)和旋转运动(有转弯变化的运动),需要设计者同时用到陀螺仪和加速度计。

单纯使用陀螺仪的方案可用于需要高分辨率和快速反应的旋转检测

单纯使用加速度计的方案可用于有固定的重力参考坐标系、存在线性或倾斜运动但旋转运动被限制在一定范围内的应用。但同时处理直线运动和旋转运动时,就需要使用加速度和陀螺仪计的方案。

此外,为让设计和制作的陀螺仪具有较高的加速度和较低的机械噪声,或为校正加速度计的旋转误差,一些厂商会使用磁力计来完成传统上用陀螺仪实现的传感功能,以完成相应定位,让陀螺仪术业有专攻。这表明,混合的陀螺仪、加速度计或磁感应计结合的方案正成为MEMS陀螺仪技术应用的趋势。若只使用传统的加速度计,用户得到的要么是反应敏捷的但噪声较大的输出,要么是反应慢但较纯净的输出,而如将加速度计与陀螺仪相结合,就能得到既纯净又反应敏捷的输出。

利用已知的GPS测量等等的初始速度,对加速度积分,就可知道载体的速度和位置等信息。因此,加速度计的性能和精度直接影响导航和制导系统的精度。

室外

GPS——用于在室外能够搜索到足够卫星情况下的导航。

室内

加速度计用于测量加速度,结合GPS所提供的初始速度,可以计算出现有的速度运动的距离。

陀螺仪用于测量设备的转弯或坡度变化大小。

在GPS信号被阻挡或受到干扰而不能进行定位的环境中,通过陀螺仪与加速度计就可以进行另一种方式的导航,可以大幅提升定位导航的效率与准确度。IPhone装上陀螺仪与加速度计后,会带动一大批手机厂商的跟进,这会有力地推动LBS服务的进一步增长。

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