社会中传感器种类大全实物图什么是惯性传感器如何将其融合用于社会应用
社会中传感器种类大全实物图:你知道吗,固态惯性传感器拥有成本、尺寸和重量等方面的优势,这使得它们在系统中的应用日益增加?随着器件成本的降低以及小型化传感器的出现,军事领域也探索了许多新的应用场景。
一、惯性传感器
惯性导航系统是随着惯性传感器技术的发展而兴起的一项导航技术,它具有自主、无干扰、高信息量和高实时性的优点,因而在军用航行设备和民用相关领域得到广泛应用。惯导系统的精度与成本主要取决于陀螺仪和加速度计的性能,以及尤其是陀螺仪漂移对位置误差增长影响力的大小,而高精度陀螺仪制造较为困难且成本昂贵,因此研究人员一直致力于寻找提高陀螺仪精度并降低系统成本的手段。
微型机械式惯导传感器将主宰战术性能要求较高的应用领域。军事市场推动了这些传感器的发展,如适用于灵活飞行机甲、自主导航导弹、小范围战术导弹控制系统、火力控制装置、中短程雷达天线运动补偿、小型复合智能推进剂以及晶片级INS/GPS整合系统。在洲际弹道导弹和潜射弹道导弹制導系統中,为了提高制導精度,将继续采用稳定平台式机械陀螺仪与加速度计(摆式陀螺加速度计)结合使用。
从20世纪50年代液浮陀螺到70年代动力调谐陀螺,再到80年代环形激光及光纤陀螺至90年代振动式微机械电子系 陶瓷录相带 的研究成果不断涌现,这些新材料、新技术在提升惯性传感器性能方面发挥了重要作用。因此,对于如何以更低成本实现更高精度的研究始终是各国专家们关注的话题之一,以期最终实现便宜且准确的地面测量单元。随着这一目标逐渐接近,预料未来会有更多基于无人机或其他移动设备的大规模地面测量单元部署。
二、如何融合多种数据来源
在我们进入数据融合前,我们先回顾一下个别单元——即所谓“人类”——似乎很自然地存在其中。这是一种能够通过三个方向捕捉到的力量变化,即我们的每一步都能感觉到它;还有旋转,每一次转身都能看到它;最后,还有磁场,让我们知道向哪个方向走。而这三者就是我们赖以生存世界中的基础要素,但若想让他们协同工作,就必须找到一种方法来处理他们产生的一系列数字信号,使之成为可理解的人类语言。
·加速度计检测的是一个方向上的变化,也就是说,当你踩下油门踏板时,你就感觉到了力量;当静止时,它还会检测重力。
·而这个角速度则围绕三个轴旋转,是不变的一个角速率。
·然后,有一个简单的小磁铁,可以检测地球磁场波动,并根据这些波动确定指向地球北方,并给出一个绝对值来表明方向。
现在,我们了解了组成这些“人类”的基本部分,他们与数据融合有什么关系呢?为什么要关心这个问题?答案很直接:因为只有当我们的原始数据经过加工后才能被看作操作上的有效信息。当一台手机或任何其他需要空间定位功能的情境发生改变时,无论是在寻找最适应环境的情况下还是仅仅为了娱乐目的,那么我们就会发现自己处于一个充满挑战但又富含可能性的地方,因为这里涉及到了来自各种不同来源对于如何解读运动状态的事务,而不是简单地接受某人的意见。
例如,如果一台手机告诉你,在你的手掌上它正在平滑滑过,但是另一个附设在手机另一端的小型摄像头却报告说实际上情况正好相反,那么谁应该相信呢?如果没有进一步细节分析,只凭直觉判断是不够准确或者可能导致错误。如果再考虑第三个独立观察者的意见,比如这样做是否符合特定的物理法则或规则,那么整个过程变得更加复杂。但这是解决问题所必需的一步,因为这可以帮助人们获得正确关于自身位置状态的问题解答,从而进行必要行动或采取正确策略,以此保持安全甚至效率。