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GPS導航中應用的各種輔助傳感器介紹

作者:admin   發(fā)布時間:2015/11/10 19:30:15   瀏覽次數(shù):4230
GPS導航中應用的各種輔助傳感器介紹
GPS導航是一種常用的定位系統(tǒng)，方向主要由電子羅盤、陀螺儀等傳感器提供，距離則由加速度傳感器提供、當然有些應該當中也經(jīng)常使用電子羅盤或陀螺儀來推算距離,高度則一般由氣壓傳感器來測量。
在使用了盲區(qū)補償傳感器的GPS導航系統(tǒng)，如果GPS沒有丟失信號，可以使用GPS衛(wèi)星進行導航,如果丟失了GPS信號,則使用輔助傳感器進行補償,推算出行進的距離及方向。因為需要在目的地之間標記出路線圖，因此在只有GPS的系統(tǒng)中，當沒有衛(wèi)星信號時，就需要輔助傳感器推算標記路線。
電子羅盤提供的是靜態(tài)的絕對方向信息，而陀螺提供的是汽車轉向的瞬間角速度(角度)變化信息。當汽車行駛在磁場干擾大的地方(比如鐵橋上，軟磁干擾很大)，這時電子羅盤的偏差就會相對很大，而陀螺儀提供的轉向信息就成為判斷方向的主要依賴。陀螺儀在使用中，還存在累計誤差和漂移，功耗大的問題，而且由于陀螺提供的只是瞬間轉向信息，既然是轉向角度，那么就需要參照基準方向，才知道轉過了多少角度，這時指南針提供的絕對方向就成為陀螺的參照方向(轉向的初始方向)?？梢?，陀螺和電子羅盤是相互補償?shù)模瑑蓚€一起使用能達到更好的效果。但是出于成本考慮，如果只能選一種，那么寧愿選擇電子羅盤，因為電子羅盤所起的作用更大。
陀螺在使用過程中，還有一個問題，就是要得到準確的瞬間水平轉向信息，陀螺就必須保持軸線總是垂直于水平面(Yaw陀螺)。如果陀螺安裝不垂直或者因為車體轉彎傾斜，就會導致軸線不垂直于水平面，Yaw陀螺測出來就是一個斜面上的Yaw轉向信息，導致導航誤差。這時候，加速度傳感器的傾角分量又可以為Yaw陀螺進行傾斜補償?；蛘咴黾右粋€橫滾(Roll)陀螺，當然也可以直接使用雙軸陀螺。
加速度在GPS導航補償系統(tǒng)中主要是計算行進距離，通過加速度傳感器輸出的加速度值通過積分計算出速度，通過速度的積分再得到距離，從而推算物體的即時位置，從而實現(xiàn)GPS衛(wèi)星信號丟失的補償作用。
高度計在GPS導航中，能夠提高導航的精度，這叫做高程盲區(qū)補償，通常GPS提供x,y,z,heading,Time信息，x,y即經(jīng)緯度，z就是高度。通常，GPS輸出的這5個信息的信號準確度是同步的，如果高度不準，那么其他信息都可能不準，反之亦然。

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