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[導(dǎo)讀]本文主要介紹IMU的組成、原理、應(yīng)用及廠家等等。IMU（Inertialmeasurementunit，慣性測量單元），由于所有的運(yùn)動都可以分解為一個直線運(yùn)動和一個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這個慣性測量單元就是測量這兩種運(yùn)動的，直線運(yùn)動通過加速度計(jì)（accelerometer、gsensor）可...

本文主要介紹IMU的組成、原理、應(yīng)用及廠家等等。
IMU（Inertial measurement unit，慣性測量單元），由于所有的運(yùn)動都可以分解為一個直線運(yùn)動和一個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這個慣性測量單元就是測量這兩種運(yùn)動的，直線運(yùn)動通過加速度計(jì)（accelerometer、gsensor）可以測量，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動則通過陀螺儀（gyroscope）進(jìn)行測量。同理也可以理解為一個解決速度問題，一個解決方向問題，加速度計(jì)能測量出三軸的加速度，陀螺儀能測量出X，Y，Z三軸的角速度。常見的IMU有六軸的、七軸的、九軸的等等，六軸的包括三軸加速度計(jì)和三軸陀螺儀，七軸的包括三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀和氣壓計(jì)，九軸的包括三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀和三軸磁力計(jì)。
相對于傳統(tǒng)的六軸IMU，增加氣壓計(jì)用于修正高度，磁力計(jì)用于修正姿態(tài)。同時還有外部增加GPS用于修正位置的長期漂移。IMU有兩個重要的特性，第一是更新頻率高，工作頻率可以達(dá)到100Hz以上，可以提供接近實(shí)時的位置信息；第二是短時間內(nèi)的推算精度高，不會有太大的誤差。但是IMU的缺點(diǎn)是會產(chǎn)生誤差積累，運(yùn)動誤差會隨時間增加而增加，所以IMU只能短時定位，提供的是一個相對的定位信息，它的作用是測量相對于起點(diǎn)物體所運(yùn)動的路線，所以它并不能提供你所在的具體位置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，當(dāng)在某些GPS信號微弱的地方時，IMU就可以發(fā)揮它的作用，可以讓運(yùn)動物體繼續(xù)獲得絕對位置的信息?，F(xiàn)在通用的辦法是結(jié)合GPS和IMU來進(jìn)行來定位，一方面，IMU彌補(bǔ)了GPS更新頻率較低的缺陷；另一方面，GPS反過來糾正了IMU的運(yùn)動誤差累積。根據(jù)不同的使用場景，對IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。

普通的消費(fèi)級電子產(chǎn)品所使用的IMU都是低精度且十分廉價的IMU，這種IMU普遍應(yīng)用于手機(jī)、運(yùn)動手環(huán)等等，通常用于記錄行走的步數(shù)，以及一些可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等等的應(yīng)用。

像無人機(jī)、機(jī)器人之類的也都需要高精度、高性能的IMU。

像無人駕駛所使用到的IMU，精度相對高一些，價格相對貴一些（比如自動駕駛中常用的NovAtel的IMU就能達(dá)到幾十萬），這主要取決于無人駕駛汽車對定位精度的要求。

精度更高的IMU會用于導(dǎo)彈或航天飛機(jī)。比如導(dǎo)彈從發(fā)射到擊中目標(biāo)，IMU可以達(dá)到極高精度的推算，誤差甚至可以小于一米。

常見的一些IMU芯片廠家主要有：國外的Bosch、ST、InvenSense、ADI等等，國內(nèi)的新勢力主要有深迪、智騰、矽睿等等，IMU模組廠家就太多太多了，從國外的NovAtel到國內(nèi)的北斗星通等等，數(shù)不勝數(shù)。實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)使用場景進(jìn)行選擇，如果注重體積，可以直接采用芯片設(shè)計(jì)，如果注重使用的便利性，可以直接采用模組。

硬件電路設(shè)計(jì)之“IMU簡介”