MEMS可否取代光纖陀螺儀技術？

作者：時間：2014-01-21 來源：網(wǎng)絡

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圖6：帶有OBDII的MEMS(綠色)與沒有OBDII的FOG(紅色)比較。獨立GPS為藍色。

獨立INS結果：示例和基準

兩個系統(tǒng)之間的最后一項比較是獨立INS導航測試。系統(tǒng)使用開放天空GNSS更新進行融合。然后斷開兩個系統(tǒng)的天線連接，持續(xù)4.5分鐘，位置漂移用作性能指標。在此時間內(nèi)行駛的距離約為5,500米。

圖7顯示了整個軌跡。藍色直線從右下方延伸至左上方，在右下方GPS斷開連接，在左上方GPS重新連接。

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圖7：獨立INS測試路徑

在這次GNSS中斷期間，F(xiàn)OG系統(tǒng)的運行情況很好，最大漂移為7米，如圖8所示。5分鐘之后，F(xiàn)OG系統(tǒng)的典型漂移性能基準測試結果為25米，因此這次特殊中斷的情況略好于典型性能。

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圖8：獨立FOG漂移

在沒有GNSS更新的情況下，MEMS系統(tǒng)在4.5分鐘之后的漂移為75米。此類漂移大多為沿航跡誤差，主要是由于加速計導致的。MEMS系統(tǒng)的基準測試結果是在沒有GNSS更新的情況下，5分鐘后的典型漂移為75米，比FOG漂移大三倍左右。

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圖9：獨立MEMS漂移

為MEMS系統(tǒng)添加OBDII更新之后，漂移改進至小于10米，與FOG解決方案相當。在沒有GNSS更新的情況下，帶有OBDII的MEMS系統(tǒng)的典型基準性能在5分鐘之后產(chǎn)生大約30米的位置漂移，也與FOG基準結果相當。

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圖10：帶有OBDII的MEMS系統(tǒng)的漂移

結束語

FOG和MEMS兩者相比非常接近，特別是現(xiàn)在MEMS的性能正在接近FOG戰(zhàn)術級性能水平。FOG仍然在性能上具有優(yōu)勢，但其成本卻比MEMS高出10倍。如果可以使用GNSS，而且應用的目的是在開放天空環(huán)境中運行，則MEMS可以取代一些低端FOG。如果應用的目的是在信號不良的GNSS環(huán)境中使用，MEMS也可以取代一些FOG 系統(tǒng)，但性能要低20%至30%。

在獨立INS性能方面，F(xiàn)OG仍然具有優(yōu)勢，但如果應用能夠接收車輛或平臺速度更新，則MEMS系統(tǒng)可以達到與獨立FOG系統(tǒng)相同的水平。隨著MEMS技術的持續(xù)進步，以及其他傳感器(例如OBDII)的輔助，MEMS取代FOG技術可能在不久的將來實現(xiàn)。(end) 加速度計相關文章:加速度計原理