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MEMS可否取代光纤陀螺仪技术?

作者: 时间:2014-01-21 来源:网络 收藏

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图6:带有OBDII的(绿色)与没有OBDII的FOG(红色)比较。独立GPS为蓝色。

独立INS结果:示例和基准

两个系统之间的最后一项比较是独立INS导航测试。系统使用开放天空GNSS更新进行融合。然后断开两个系统的天线连接,持续4.5分钟,位置漂移用作性能指标。在此时间内行驶的距离约为5,500米。

图7显示了整个轨迹。蓝色直线从右下方延伸至左上方,在右下方GPS断开连接,在左上方GPS重新连接。

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图7:独立INS测试路径

在这次GNSS中断期间,FOG系统的运行情况很好,最大漂移为7米,如图8所示。5分钟之后,FOG系统的典型漂移性能基准测试结果为25米,因此这次特殊中断的情况略好于典型性能。

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图8:独立FOG漂移

在没有GNSS更新的情况下,系统在4.5分钟之后的漂移为75米。此类漂移大多为沿航迹误差,主要是由于加速计导致的。系统的基准测试结果是在没有GNSS更新的情况下,5分钟后的典型漂移为75米,比FOG漂移大三倍左右。

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图9:独立MEMS漂移

为MEMS系统添加OBDII更新之后,漂移改进至小于10米,与FOG解决方案相当。在没有GNSS更新的情况下,带有OBDII的MEMS系统的典型基准性能在5分钟之后产生大约30米的位置漂移,也与FOG基准结果相当。

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图10:带有OBDII的MEMS系统的漂移

结束语

FOG和MEMS两者相比非常接近,特别是现在MEMS的性能正在接近FOG战术级性能水平。FOG仍然在性能上具有优势,但其成本却比MEMS高出10倍。如果可以使用GNSS,而且应用的目的是在开放天空环境中运行,则MEMS可以取代一些低端FOG。如果应用的目的是在信号不良的GNSS环境中使用,MEMS也可以取代一些FOG 系统,但性能要低20%至30%。

在独立INS性能方面,FOG仍然具有优势,但如果应用能够接收车辆或平台速度更新,则MEMS系统可以达到与独立FOG系统相同的水平。随着MEMS技术的持续进步,以及其他传感器(例如OBDII)的辅助,MEMS取代FOG技术可能在不久的将来实现。(end)
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