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廣皓天
IMU全稱Inertial Measurement Unit，慣性測(cè)量單元，主要用來(lái)檢測(cè)和測(cè)量加速度與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器。通常由3個(gè)加速度計(jì)和3個(gè)陀螺儀組成，加速度計(jì)和陀螺儀安裝在互相垂直的測(cè)量軸上。
IMU技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了GPS定位的不足，兩者相輔相成，可以讓自動(dòng)駕駛汽車獲得最準(zhǔn)確的定位信息。
值得注意的是，IMU提供的是一個(gè)相對(duì)的定位信息，它的作用是測(cè)量相對(duì)于起點(diǎn)物體所運(yùn)動(dòng)的路線，所以它并不能提供你所在的具體位置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，當(dāng)在某些GPS信號(hào)微弱的地方時(shí)IMU就可以發(fā)揮它的作用，可以讓汽車?yán)^續(xù)獲得絕對(duì)位置的信息，不至于“迷路”。
根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，對(duì)IMU的精度有不同的要求，精度高，也意味著成本高。
普通的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品所使用到的IMU都是低精度且十分廉價(jià)的IMU，這種IMU普遍應(yīng)用于手機(jī)、運(yùn)動(dòng)手表中，常用于記錄行走的步數(shù)。
而無(wú)人駕駛所使用到的IMU，價(jià)格從幾百塊到幾萬(wàn)塊不等，取決于此無(wú)人駕駛汽車對(duì)定位精度的要求。
精度更高的IMU會(huì)用于導(dǎo)彈或航天飛機(jī)。就以導(dǎo)彈為例，從導(dǎo)彈發(fā)射到擊中目標(biāo)，宇航級(jí)的IMU可以達(dá)到極高精度的推算，誤差甚至可以小于一米。
新一代的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛汽車需要高精度IMU來(lái)預(yù)測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)以確定實(shí)時(shí)位置。在這些先進(jìn)的系統(tǒng)中，IMU信息與GPS接收器甚至視覺(jué)傳感器(如激光雷達(dá)和攝像機(jī))相融合，不斷地估計(jì)和更新車輛位置信息，然后被輸入系統(tǒng)的中央計(jì)算模塊。這種依靠融合額外傳感器數(shù)據(jù)(如GPS)的IMU導(dǎo)航系統(tǒng)就被稱為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)。
IMU可用來(lái)在GNSS /GPS接收器每次更新之間估計(jì)車輛的位置，以提高定位信息輸出頻率。此外，GPS接收器經(jīng)常會(huì)在一些“不利于GPS信號(hào)”的環(huán)境(如在隧道和高樓附近)中丟失信號(hào)，這些情況下IMU就需要推算位置10秒、20秒甚至多達(dá)30秒，推算時(shí)間越長(zhǎng)，IMU推算位置的誤差就會(huì)越大。通常的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)允許的定位誤差范圍只有10～30 cm，雖然目前某些軍用IMU和研究用的IMU能夠提供這種性能，但高達(dá)五位數(shù)的價(jià)格令人望塵莫及。
(原標(biāo)題：自動(dòng)駕駛汽車的法寶——IMU)
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