《智能网联汽车技术及应用》课件-1.5.2实现IMU定位技术的应用

实现IMU定位技术的应用《智能网联汽车技术与应用》能力模块一

智能网联汽车关键技术在自动驾驶纷繁复杂无法穷举的工况中，IMU像一颗定海神针，为自动驾驶的定位系统提供最后一道安全保障。为什么自动驾驶系统在定位领域的最后一道防线是IMU，而不是其它技术呢？通过本文学习总结原因。任务导入任务目标了解惯性导航传感器工作原理掌握IMU数据协议解析了解惯性导航系统的应用获得多途径检索知识、分析解决问题以及多元化思考解决问题的方法，形成创新意识。具有良好的团队协作精神和较强的组织沟通能力。具备良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成果。Contents目录惯性导航系统的工作原理1IMU数据协议解析2惯性导航系统的应用301惯性导航传感器的工作原理惯性导航传感器的工作原理惯性导航系统的工作机理是建立在牛顿经典力学的基础上的：一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。根据测量数据，可以得到以下测量过程：如果能够测到加速度，通过加速度对时间的两次积分能够获得位移，以此实现位置定位；如果能够测量到角速度，通过积分可以获取位置信息，将它们结合在一起可以获得物体的实际状态加速度传感器陀螺仪导航计算姿态矩阵姿态矩阵计算姿态角计算载体姿态角载体速度和位置置02IMU数据协议解析IMU数据协议解析每一帧的数据包含以下信息：帧头（byte1~2）占两个字节；帧尾（byte40）占一个字节。长度段（25）：byte3为长度段，所表示的是数据所占字节数，将十六进制数25转换为十进制可得37，除去帧头和帧尾所占三个字节，一帧共37个字节数据。IMU数据协议解析byte4~9从左到右依次为航向、俯仰、横滚，每个数据的长度段为两字节，将数据帧中十六进制数转换为十进制数再乘以0.1就可得到相应数据的值。IMU数据协议解析加速度(byte10~15)：从左到右依次为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度，长度段都为两字节，转为十进制数之后除以16384可得相应数据的值。角速度(byte16~21)：从左到右依次为X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度，转为十进制数之后除以32.8可得相应数据的值。IMU数据协议解析磁强度(byte22~27)：从左到右依次为X轴磁强度、Y轴磁强度、Z轴磁强度，转为十进制数之后乘以0.0015可得相应数据的值。IMU数据协议解析byte28~31为缺省，长度段为4个字节，数值为0。温度（byte32~33）：计算方式为相应十进制数乘以0.01。时间戳（byte34~37）：长度段为4个字节，转换为十进制数可得数据相应的值，单位为毫秒。byte38~39分别为磁状态标志和校验和。03惯性导航系统的应用惯性导航系统的应用惯性导航系统在智能网联汽车的应用中，凭借其高可靠性可实现汽车全地形导航，比如当汽车行驶在隧道中时受地形影响有可能会导致GPS信号丢失，这个时候惯性导航系统可发挥作用完成汽车导航。这时候GPS+IMU的组合就形成组合导航。惯性导航系统的应用AdeptMobileRobotsSeekur2是一款采用惯性导航系统（INS）的自主机器人，该车辆具有4轮传动系统，每个车轮均有独立转向和速度控制能力，可在任何水平方向.上灵活地移动平台。惯性导航系统的应用石油勘探在资源勘探领域的