IMU调研资料

IMU调研资料
1. IMU选取依据
陀螺仪的精度等级对IMU的整体精度有很⼤影响，影响陀螺仪精度的主要参数有零偏、零偏稳定性、零偏重复性、噪声强度和⾓速率随机游⾛等，此外环境因素如温度、振动、磁场等也对其精度有很⼤地影响，通常需要综合考虑各种指标来合理选择。

POS AV系列
当陀螺仪的随机噪声为<0.1deg/sqrt(hour)、漂移为0.5deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.008deg（俯仰和滚转），0.02deg（航向）；
当陀螺仪的随机噪声为0.02deg/ sqrt(hour)、漂移为0.1deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.005deg（俯仰和滚转），0.008deg（航向）；
当陀螺仪的随机噪声为0.05deg/ sqrt(hour)、漂移为<0.01deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.0025deg（俯仰和滚转），0.005deg（航向）。

Leica IPAS20系统配备的IMU及能达到的精度
当陀螺仪的⾓随机游⾛为0.05deg/sqrt(hour)、漂移为<0.5deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.008deg（俯仰和滚转），0.015g（航向）；
当陀螺仪的⾓随机游⾛为0.01deg/sqrt(hour)、漂移为<0.1deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.005deg（俯仰和滚转），0.008deg（航向）；
当陀螺仪的⾓随机游⾛为0.01deg/ sqrt(hour)、漂移为<0.01deg/h时，
通过组合导航数据融合后姿态精度可达：0.0025deg（俯仰和滚转），0.005deg（航向）。

综合以上资料分析可知，选⽤的IMU陀螺精度参数为0.1deg/h或更⾼精度，结合预算合理选择。

在此精度范围的IMU，可通过组合导航数据融合后处理，达到0.01deg的姿态精度要求。

2.国产IMU型号调研
（1）北京星⽹宇达
a. XW-GI7635
XW-GI7635通过使⽤⾼精度的闭环光纤陀螺和⽯英加速度计以及双频GNSS接收机，并改进组合导航与姿态测量算法，使得该产品的技术性能和抗⼲扰能⼒得到进⼀步提⾼。

（当前可以调研到的最⾼精度的组合导航系统，以下例⼦都是）
陀螺精度：0.3deg/h
姿态精度：0.1deg（航向）、0.08deg（横滚和俯仰）
b. XW-IMU7220
和三个⾼精度⽯英加速度计作为
传感器部件，内嵌⾼速ARM处理器
实时完成原始信号的采集、零位校准、
刻度因⼦补偿、安装误差校正、降噪
等处理和数据多串⼝输出。

陀螺精度：0.5deg/h（18万）
0.1deg/h（约30万）
0.05deg/h（约50万）
0.02deg/h（约56万）
0.01deg/h（约60多万）
（2）耐威
耐威公司有做POS系统的优势，他们⾃主研发的POS系统与数据处理软件能达到applanix相应产品的精度。

同时他们也销售天宝公司的GPS主板，在时间同步的软硬件处理⽅⾯有他们的技术。

a. MP-POS510 & MP-POS610
MP-POS510 & MP-POS610均采⽤⾼精度闭环光纤陀螺仪（FOG）和⾼可靠性、⾼稳定性的⽯英挠性加速度计，与专业型GNSS板卡组合，经专门设计的GNSS/INS数据处理软件处理，可提供精确的位置和姿态信息，以及三维加速度、⾓速度等动态信息，是⼀款中⾼精度定位定姿系统。

MP-POS510陀螺精度：0.1deg/h
姿态精度：0.008deg（航向）、0.005deg（横滚和俯仰）
MP-POS610陀螺精度：0.02deg/h
姿态精度：0.005deg（航向）、0.002deg（横滚和俯仰）
b. NV-GI510紧密组合导航系统
NV-GI510 紧密组合导航系统采⽤紧耦合技术将⾼灵敏度、专业级、多通道、单/双频全球卫星定位系统接收机的原始载波相位及伪距和由⾼精度⽯英挠性加速度计及光纤陀螺集成的惯性测量单元紧密组合，具有体积⼩、重量轻、性价⽐优等特点。

陀螺精度：<0.1deg/h
姿态精度：0.06deg（航向）、0.03deg（横滚和俯仰）
c. NV-IMU500、IMU600& IMU800
NV-IMU500、IMU600& IMU800采⽤⾼可靠性和稳定性的⽯英挠性加速度计和⾼精度闭环光纤陀螺仪，并通过多项补偿保证测量精度。

NV-IMU500陀螺精度：≤0.1deg/h（约35万）
NV-IMU600陀螺精度：≤0.02deg/h（约50万）
NV-IMU800陀螺精度：≤0.01deg/h（约60~100万）
NV-IMU500主要技术参数：
NV-IMU600主要技术参数：
NV-IMU800主要技术参数：
（3）⽆锡北微传感
a.组合导航系统BW-GI610 & BW-GI810
BW-GI610 & BW-GI810紧密组合导航系统均采⽤采⽤紧耦合技术将⾼灵敏度、专业级、多通道、单/双频全球卫星定位系统接收机的原始载波相位及伪距和由⾼精度⽯英挠性加速度计及光纤陀螺集成的惯性测量单元紧密结合。

BW-GI610陀螺精度：<0.02deg/h
姿态精度：0.06deg（航向）、0.03deg（横滚和俯仰）
BW-GI810陀螺精度：<0.02deg/h
姿态精度：0.06deg（航向）、0.03deg（横滚和俯仰）
BW-GI610 BW-GI810
b. BW-IMU500,600&800
主要技术参数：
BW-IMU500陀螺精度：≤0.1deg/h（约27万）BW -IMU600陀螺精度：≤0.02deg/h（约70万）
RLG——环形激光陀螺仪
FOG——闭环光纤陀螺仪
QA——英挠性加速度计
（4）国防科技⼤学
与国防科⼤的罗晖教授联系，他们可以根据我们的技术指标研制IMU，研发周期⼤概需3个⽉，其中不同精度的IMU价格为：0.01deg/h-100万以下，0.05deg/h-40~50万。

调研过程中了解到以下问题：
1. 选取IMU的时候还需充分考虑产品对各种环境因素的敏感程度，如温度性能、抗振动性能、对磁场的敏感等；
2. 在选取IMU与GPS定位模块的过程中，需要考虑时间同步的问题；
3. 国外⾼精度的IMU产品对中国严格限制，所以⽆法购买到⾼精度的国外IMU产品，暂时考虑国产IMU。