陀螺儀可感測一軸或多軸的旋轉角速度,可精準感測自由空間中的復雜移動動作,因此,陀螺儀成為追蹤物體移動方位與旋轉動作的必要運動傳感器。不像加速器與電子羅盤,陀螺儀不須借助任何如重力或磁場等的外在力量,能夠自主性的發(fā)揮其功能。所以,從理論上講只用陀螺儀是可以完成姿態(tài)導航的任務的。
陀螺儀的特性就是高頻特性好,可以測量高速的旋轉運動。缺點是存在零點漂移,容易受溫度/加速度等的影響。
電子羅盤(E-Compasses)
電子羅盤也叫數(shù)字指南針,磁力計,是利用地磁場來定北極的一種方法。現(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。
電子羅盤可由地球的磁場來感測方向。運用電子羅盤的消費性電子產品應用,包含在手機的地圖應用程序顯示正確方向,或為導航應用程序提供前進方向數(shù)據(jù)。然而,電子設備或建筑材料的磁場干擾,比地球磁場來得強,導致電子羅盤傳感器的輸出值,較容易受到各種環(huán)境因素的影響,尤其在室內更是如此,因此,電子羅盤須要透過頻繁的校正,才能維持前進方向數(shù)據(jù)的準確度。
壓力傳感器(Barometers)
壓力傳感器又叫做氣壓計,會藉由氣壓的變化來感測物體的相對與絕對高度,常被運用于與運動、健身、方位推測等應用有關的消費性產品中,例如,可感測使用者的移動層樓,調整地圖信息。
IMU數(shù)據(jù)主要包含了:航向角(Phi)、俯仰角(Omega)及翻滾角(Kappa)三個數(shù)據(jù)。
1、航向角(Phi)
航向角英文縮寫是:Phi。定義為:飛機和航天飛機的縱軸與地球北極之間的夾角。
示意圖如下圖所示:
2、俯仰角(Omega)
俯仰角英文縮寫是:Omega。定義為:平行于機身軸線并指向飛行器前方的向量與地面的夾角。
示意圖如下:
3、翻滾角(Kappa)
翻滾角又叫側滾角,英文縮寫是Kappa。定義為:光軸與十周之間的夾角。
示意圖如下圖所示: