行业资讯

聚焦科技之美

以高素质团队和专业设备打造业界领先的传感器、混合集成电路产品

聚焦科技之美

行业资讯

  主页 / 新闻资讯 / 行业资讯 /

惯性测量单元(IMU)中陀螺仪发展史

作者:admin  更新时间:2017-11-30
       无论是在无人机还是工业机器人上,都可以看到惯性测量单元的身影,它们是用来测量载体的加速度计。本文主要介绍观星测量单元中的一个重要组成器件--陀螺仪。
惯性测量单元(IMU)中陀螺仪发展史
  陀螺仪又称角偏差接受器,它可以为加速度计的测量提供参考坐标系,以便把重力加速度和载体加速度区分开。
  从工作机理来看,陀螺仪分为两大类:一类是以经典力学为基础的机械陀螺;另一类是以非经典力学为基础的陀螺仪。
  机械陀螺主要有速率陀螺、液浮速率积分陀螺、双轴液浮陀螺、动力调谐陀螺和静电陀螺等。
  非经典力学新型陀螺仪主要有振动陀螺、光学陀螺以及微机城陀螺,机械陀螺对工艺结构要求很高,结构复杂,因此它的精度受到很多方面的制约。
  光学陀螺主要包括激光陀螺和光纤陀螺,1963年美国首先提出了激光陀螺的概念,它以激光作为介质,近代物理学中的萨格奈克效应作为理论基础。1981年激光陀螺首次被用于当时新生产的波音747飞机的惯性导航导系统中,从1983年开始批量生产,激光陀螺具有机械陀螺无法比拟的优点,是捷联惯性导航系统的理想元件,已经广泛应用于飞机捷联锁性导航系统中。1975年美国率先提出了光纤陀螺的设想,90年代中期开始走向实际应用,主要应用于战术导弹制导及飞机惯性导航系统中,由于光学陀螺仪具有结构紧凑、灵敏度高、工作可靠等优点,目前在很多的领域己经完全取代了机械陀螺,成为现代导航仪器中的关键部件。
  国外有很多公司生产光学陀螺,如美国的霍尼威尔、利顿、斯佩里公司;
  法国萨其姆公司、赛克斯坦公司。
  20世纪80年代中叶,美国Draper实验室基于振动陀螺的原理提出微电子机械陀螺的概念,其实坝方案可归结为框架式、音叉式、振动轮式、四叶式等。由于微电子机械产品具有成本低、积小、重量轻,功耗小、启动快等特点,所以有利于发展冗余设计,实现数字化和智能化,适合于大规模生产,微机械陀螺发展迅速,有的产品已经发展成熟并已形成系列。
  写在最后,目前我国MEMS惯性测量单元在军用、民用领域都有较广泛的应用。智腾微电子的LH22惯性导航,已经在工业机器人、AGV小车领域成熟应用。