无人驾驶中常用的IMU惯性导航仪ADIS160505 ADIS16507

2023-02-03
                                               无人驾驶中常用的ADI第五代IMU惯性导航仪ADIS160505 ADIS16507

任何自动驾驶机器,无论是乘用车、拖拉机、送货机器人还是无人飞行器(UAV),都必须准确地并在所有条件下了解其全局和相对位置,以确保安全可靠地运行。尤其是在全球导航卫星系统(GNSS)或全球定位系统(GPS)生成的地理定位信号经常遇到信号阻塞,而机载视觉传感器(激光雷达、雷达、摄像头)受到天气、艳阳、欺骗攻击影响的情况下,就极具挑战性。为了克服这些传感器的环境限制,我们使用高性能惯性测量单元(IMU)来独立确定车辆的加速度、前进方向角和相对位置。IMU依靠重力和惯性原理,而不是外部环境,为自主精密导航系统提供恒定且互补的数据源。

ADI的产品系列涵盖战术级稳定性和超低噪声产品,提供高达10个运动自由度,所有产品全部经过出厂校准以及嵌入式传感器调理优化。产品系列不断扩展,现已有通过航空电子认证的IMU以及正在进行的汽车认证。

ADI公司正在将工业 IMU 产品系列扩展到汽车领域,这标志着具有汽车认证和增强诊断功能的战术级性能将首次出现。ADI公司的IMU 在全球范围内,在新兴的自动机器人出租车现场试验中占有主导的市场份额。此外,正在开发针对部分自动化系统(通常称为 SAE 3 级)的 ASIL 认证紧凑型 IMU,其目标是诸如高速公路驾驶员和自动代客泊车等功能。

ADIS16507的spec优点

  • 三轴数字陀螺仪
    • ±125°/sec、±500°/sec、±2000°/sec 动态范围型号
    • 运行偏置稳定性为 2.3°/hr (ADIS16507-1)
    • x 轴和 y 轴角度随机游走为 0.13°/√hr,1 σ (ADIS16507-1)
    • 轴间错位误差为 ±0.25°
  • 三轴数字加速计,动态范围为 ±392 m/sec2
    • 125 μm/sec2 运行偏置稳定性(x 轴和 y 轴),1 σ
  • 三轴,角度增量和速度增量输出
  • 工厂校准的灵敏度、偏置和轴向对准

    • 校准温度范围:−40°C 至 +85°C






  • SPI 兼容数据通信
  • 可编程操作和控制
    • 自动和手动偏置校正控制
    • 用于同步数据采集的数据就绪指示器
    • 外部同步模式:直接、缩放和输出
    • 内部传感器按需自检
    • 闪存按需自检
  • 单电源供电 (VDD):3.0 V 至 3.6 V
  • 14,700 m/sec2 机械冲击生存能力
  • 工作温度范围:−40°C 至 +105°C






















ART NUMBER SUMMARY

Please see the follow table for a list of available breakout boards, along with the IMU model number that is on each board.

MODEL NUMBERSMEASUREMENT RANGE
BREAKOUT BOARDIMUGYROSCOPEACCELEROMETER
ADIS16500/PCBZADIS16500AMLZ+/-2000 dps+/-40g
ADIS16505-1/PCBZADIS16505-1BMLZ+/-125 dps+/-8g
ADIS16505-2/PCBZADIS16505-2BMLZ+/-500 dps+/-8g
ADIS16505-3/PCBZADIS16505-3BMLZ+/-2000 dps+/-8g
ADIS16507-1/PCBZADIS16507-1BMLZ+/-125 dps+/-40g
ADIS16507-2/PCBZADIS16507-2BMLZ+/-500 dps+/-40g
ADIS16507-3/PCBZADIS16507-3BMLZ+/-2000 dps+/-40g



ADIS16505 特点和优势

  • 三轴数字陀螺仪
    • ±125°/sec、±500°/sec、±2000°/sec 动态范围型号
    • 运行偏置稳定性为 2.3°/hr (ADIS16505-1)
    • x 轴和 y 轴角度随机游走为 0.13°/√hr,1 σ (ADIS16505-1)
    • 轴间错位误差为 ±0.25°
  • 三轴数字加速计,动态范围为 ±78.4 m/sec2
    • 26.5 μm/sec2 运行偏置稳定性(x 轴和 y 轴)
  • 三轴,角度增量和速度增量输出
  • 工厂校准的灵敏度、偏置和轴向对准
    • 校准温度范围:−40°C 至 +85°C
  • SPI 兼容数据通信
  • 可编程操作和控制
    • 自动和手动偏置校正控制
    • 用于同步数据采集的数据就绪指示器
    • 外部同步模式:直接、缩放和输出
    • 内部传感器按需自检
    • 闪存按需自检
  • 单电源供电 (VDD):3.0 V 至 3.6 V


  • 14,700 m/sec2 机械冲击生存能力
  • 工作温度范围:−40°C 至 +105°C



ADI其他常用的工业应用精密IMU陀螺仪导航仪

ADIS16465
ADIS16470
ADIS16495

工业导航定位推算方案是针对系统性能定义而设计的,要根据具体精度要求选择组件。更高质量的惯性传感器允许其发挥主要作用,适当利用其他传感器来缩小不确定性差距。比起推算/估算可靠的传感器读数间的位置,算法在概念上更关注最佳权重、切换和传感器互补,以及对于环境和实时运动动力学的认识。

精度在任何一种情况下都可以通过选择质量更高的传感器来提高,虽然传感器滤波和算法是解决方案的重要一部分,但它们本身并不能消除低质传感器覆盖范围的差距。

新型工业传感器的性能已经接近以前用于导弹制导的传感器的水平。这些新型工业传感器采用最初针对可靠和精密汽车应用设计并以经济型工艺制成的架构,在性能-成本比和性能-尺寸比方面具有独特的优势,如图5所示。

Figure 5

图5. 工业级6自由度IMU ADIS1647x和ADIS1646x,在复杂和动态环境中也能提供高精度水平。

精密运动检测不再是小众应用的专属,其他应用也别无选择,只得投资采购昂贵的跟踪解决方案。随着迷你型IMU工业级精密传感器的上市,物联网设计师现在可以通过整合优质运动检测功能和嵌入式情境检测功能,成倍提高其产品的价值