AHRS


AHRS는 자세 방위 장치로, 본 시스템은 자이로스코프 및 참조 센서(지자기 센서 및 가속도계)와 함께 3D Orientation을 계산합니다.

AHRS는 간혹 관성 자이로스코프를 적분하여 3D Orientation을 제공하는 IMU라고 불리우기도 합니다. 자이로, 가속도계, 그리고 지자기 센서등, 이를 적분하여 출력값을 제공합니다. 이때 적분오차는 참조 벡터, 즉, 중력과 지자계로 보상할 수 있습니다. 이 결과, 오차가 없는 Orientation, 오직 자이로스코프만 적분하고 자이로스코프의 아주 높은 오차 안정성에 의존하는 전통적인 고급의 IMU와 비교하여 비용 대비 성능이 효율적인 AHRS를 솔루션을 만들었습니다.

합리적인 가격의 MEMS AHRS는 ESP의 대량 도입, 에어백 및 내장형 자동차 네비게이션을 가능케하기 위해, inertial sensors의 가격은 내려가고, 정밀도는 향상된 2000년이 지나서야 널리 알려지기 시작했습니다. 향상된 inertial sensors는 Xsens와 같이 인체 모션에서부터 무인 차량의 네비게이션 및 안테나와 카메라 시스템의 안정화까지 넓은 범위의 3D Orientation을 제공하는 AHRS를 디자인하기 위해 사용되었습니다. Xsens MTi는 여러 응용 분야에서 다양한 고객들에 의해 검증된 제품입니다.

Kalman 필터링

Kalman 필터링 자이로스코프, 가속도계 및 자기계를 사용하는 것으로는 원하는 성능의 출력을 제공하지 못합니다. 순간적인 가속도, 지자기의 영향과 진동에 대응하기 위하여 Kalman 필터에 있는 모든 센서의 데이터를 융합해야 합니다. Kalman 필터는 AHRS가 사용되는 응용 분야에 따라 서로 다른 방법으로 적용합니다. 최적의 성능을 실현하기 위하여 Xsens는 고객의 응용에 근거하여 고안된 사용자 시나리오별로 최적의 성능을 제공합니다.

GPS 보강형 AHRS

지속시간이 긴 가속도 및 심한 자기장 방해 조건하에서 AHRS 기능을 높히기 위하여 Xsens는 GPS 보강형 모션 추적 장치인 MTi-G를 출시하였습니다. MTi-G는 가속도와 속도를 결정하기 위해 GPS를 사용하며, 이는 위치 값과 함께 한층 신뢰성이 있고 견고한 Roll과 Pitch 그리고 Heading을 제공하게 됩니다. GPS의 heading과 흐름을 이용하여, 지자기 센서를 사용하지 않고도 heading을 찾는 것이 가능합니다.

MTi-G는 종종 동적인 응용분야에서 사용됩니다. 측정결과 및 추천서는 이곳에서 확인해보실 수 있습니다:

  • 제트형 항공기 내의 MTi-G
  • 경기 트랙의 MTi-G

MEMS AHRS는 고급의 IMU를 대체하는가?

고가의 IMU는 일반적으로 선박(특히 잠수함), 항공기 및 지상 방위 응용분야에 적용하며 장기적으로 자세 측정 영역에 사용되고 있었습니다. 이러한 고가의 IMU (예, Honeywell, Sagem, Northrop Grumman/Litef IMU)는 가격때문에 예를들어, 안테나 안정화, 소형 무인 운전 차량 및 원격조정 잠수함(ROV)과 같은 소규모 응용분야에 적용하기 힘들었습니다. 그러나 MEMS AHRS의 현 기술 상황은 이러한 지능형 MEMS AHRS가 선정된 응용분야에서 가격이 높은 IMU를 대체할수있게 합니다. 따라서 이전에는 Orientation 센서가 고려되지 않았던 분야에서 Orientation 센서의 사용이 가능하게 되었습니다. Xsens 사이트에서 이러한 실례들을 볼 수 있습니다:

EM Solutions에서의 안테나 안정화; EM Solutions은 도전적이고, 임무 수행에 필수적인 환경에서 안테나 안정화를 제공합니다. Xsens MTi-G의 정밀도는 진동과 동적인 움직임에 충분히 대응 할수 있습니다.

MTi 제어 로봇 그룹; 그룹(6개 또는 그 이상) 속의 로봇 수량은 전통적인 방향 센서를 적용하면 가격이 너무 높습니다. MTi를 사용하면 모든 단일 로봇의 그룹 관리자 정보를 제공합니다.

  • 더욱 많은 정보를 위해서는 Xsens에 연락해 주십시오
  • MTi의 견적을 요청합니다.
  • MTi-G의 견적을 요청합니다.

> Commercial: Vestel
> Live performance: Skrillex
> Movie: ‘Paul’
> Game: Killzone 2
> TV animation: Stars on Ice
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