MEMS可否取代光纖陀螺儀技術(shù)？

作者：時(shí)間：2014-01-21 來源：網(wǎng)絡(luò)

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圖6：帶有OBDII的MEMS(綠色)與沒有OBDII的FOG(紅色)比較。獨(dú)立GPS為藍(lán)色。

獨(dú)立INS結(jié)果：示例和基準(zhǔn)

兩個(gè)系統(tǒng)之間的最后一項(xiàng)比較是獨(dú)立INS導(dǎo)航測(cè)試。系統(tǒng)使用開放天空GNSS更新進(jìn)行融合。然后斷開兩個(gè)系統(tǒng)的天線連接，持續(xù)4.5分鐘，位置漂移用作性能指標(biāo)。在此時(shí)間內(nèi)行駛的距離約為5,500米。

圖7顯示了整個(gè)軌跡。藍(lán)色直線從右下方延伸至左上方，在右下方GPS斷開連接，在左上方GPS重新連接。

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圖7：獨(dú)立INS測(cè)試路徑

在這次GNSS中斷期間，F(xiàn)OG系統(tǒng)的運(yùn)行情況很好，最大漂移為7米，如圖8所示。5分鐘之后，F(xiàn)OG系統(tǒng)的典型漂移性能基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果為25米，因此這次特殊中斷的情況略好于典型性能。

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圖8：獨(dú)立FOG漂移

在沒有GNSS更新的情況下，MEMS系統(tǒng)在4.5分鐘之后的漂移為75米。此類漂移大多為沿航跡誤差，主要是由于加速計(jì)導(dǎo)致的。MEMS系統(tǒng)的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果是在沒有GNSS更新的情況下，5分鐘后的典型漂移為75米，比FOG漂移大三倍左右。

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圖9：獨(dú)立MEMS漂移

為MEMS系統(tǒng)添加OBDII更新之后，漂移改進(jìn)至小于10米，與FOG解決方案相當(dāng)。在沒有GNSS更新的情況下，帶有OBDII的MEMS系統(tǒng)的典型基準(zhǔn)性能在5分鐘之后產(chǎn)生大約30米的位置漂移，也與FOG基準(zhǔn)結(jié)果相當(dāng)。

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圖10：帶有OBDII的MEMS系統(tǒng)的漂移

結(jié)束語

FOG和MEMS兩者相比非常接近，特別是現(xiàn)在MEMS的性能正在接近FOG戰(zhàn)術(shù)級(jí)性能水平。FOG仍然在性能上具有優(yōu)勢(shì)，但其成本卻比MEMS高出10倍。如果可以使用GNSS，而且應(yīng)用的目的是在開放天空環(huán)境中運(yùn)行，則MEMS可以取代一些低端FOG。如果應(yīng)用的目的是在信號(hào)不良的GNSS環(huán)境中使用，MEMS也可以取代一些FOG 系統(tǒng)，但性能要低20%至30%。

在獨(dú)立INS性能方面，F(xiàn)OG仍然具有優(yōu)勢(shì)，但如果應(yīng)用能夠接收車輛或平臺(tái)速度更新，則MEMS系統(tǒng)可以達(dá)到與獨(dú)立FOG系統(tǒng)相同的水平。隨著MEMS技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以及其他傳感器(例如OBDII)的輔助，MEMS取代FOG技術(shù)可能在不久的將來實(shí)現(xiàn)。(end) 加速度計(jì)相關(guān)文章:加速度計(jì)原理