下面是一个例子来说明惯性单元的使用:如使用2 mm机械螺丝将ADIS16485安装到6 mm × 6 mm安装架上,安装架的孔直径为2.85 mm,高度容差为0.2 mm,估算与此相关的总对准误差。 求解: 使用44 mm的标称宽度(W),x轴偏斜角度(见图3)预测值为0.3°。 封装各边上安装孔间的标称距离分别为39.6 mm和42.6 mm。这些尺寸构成直角三角形的两边,其斜边等于封装相对两角的两个孔之间的距离。旋转半径(RS见上图)等于此距离的一半(29.1 mm),因此z轴偏斜的预测值为0.83°。 对于式1中的复合预测公式,ΨSYS等于ΨZ(估算最大值),ΨIMU等于1°(依据IMU数据手册中的轴到坐标系对准误差规格)。因此,总对准误差估算值为1.28°。 对准误差对系统精度的影响 为应用制定精度标准时,了解对准误差与其对陀螺仪精度影响之间的基本关系是一个很好的着手点。为了说明该过程,下图提供了三轴陀螺仪系统的通用模型。图中的三条绿色实线代表全局坐标系的三轴,黑色实线代表所有三个陀螺仪的旋转轴,带Ψ标签代表全局坐标系与陀螺仪轴之间的对准误差。图中的公式5、公式6和公式7显示了对准误差对各陀螺仪绕全局坐标系中指定轴旋转的响应的影响。在这些公式中,对准角度误差的余弦引入一个比例误差。 影响,需要将各轴的对准角度误差分解为与其它两轴相关的两个分量。例如,ΨX有一个y轴分量(ϕXY) 和一个z轴分量(ϕXZ),导致x轴陀螺仪对绕全局坐标系中所有三轴旋转(ωX, ωY, ωZ) 的响应扩展如下: y轴和z轴陀螺仪也有同样的扩展: 对公式8、公式9和公式10的两侧积分,可得到关于角位移的类似关系。在得到的公式11、公式12和公式13中,我们关心的角度是相对于全局坐标系的角位移(θXω, θYω, θZω) 和各陀螺仪的积分(θXG, θYG, θZG)。 关于自动驾驶的技术文章,可以参考前文,下面是链接: |
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