惯性测量装置

       图1为捷联惯导系统原理简图，图中b为运载体的机体坐标系，n为导航坐标系。陀螺和加速度计直接固联在运载体上，所以此类惯导称为捷联式惯导体系统，简称捷联惯导。陀螺和加速度计分别用来测量运载体的角运动信息和线运动信息，机载计算机根据这些测量信息解算处运载体的航向、姿态、速度及位置。姿态阵解算相当于建立起数学平台，相当于对数学平台作施距的指令量，该指令量根据所选定的导航坐标系和解算得的速度和位置计算出。因此，捷联式惯导系统与平台式惯导系统在本质上是相同的，但在系统的具体实现上却存在着明显的不同。

      随着制作集成电路的硅半导体工艺的成熟和完善，20世纪80年代出现了微型机械、微型传感器和微型执行器的微机械制造技术，这种采用微型机械结构和控制电路工艺制造微型机电系统的技术常称为MEMS技术，MEMS技术在惯性技术领域中的成果是硅微陀螺及硅加速度计。MEMS惯导器件不仅体积小、重量轻、易于安装、高可靠、耐冲击的特点，而且可以实现大批量的生产，在成本上具有优势，因此广泛应用与机载惯导系统。图1 捷联式惯导系统原理简图

       惯性测量装置IMU属于捷联式惯导，该系统有两个加速度传感器与三个速度传感器（陀螺）组成，加速度计用来感受飞机相对于地垂线的加速度分量，速度传感器用来感受飞机的角度信息，该子部件主要有两个A/D转换器AD7716BS与64K的E/EPROM存储器X25650构成，A/D转换器采用IMU各传感器的模拟变量，转换为数字信息后经过CPU计算后最后输出飞机俯仰角度、倾斜角度与侧滑角度，E/EPROM存储器主要存储了IMU各传感器的线性曲线图与IMU各传感器的件号与序号，部品在刚开机时，图像处理单元读取E/EPROM内的线性曲线参数为后续角度计算提供初始信息。IMU的具体实物见图2。

图2

车辆稳定系统是一种更为先进的车辆安全防护系统，车辆稳定系统的核心是增加了一个惯性传感器，并且通过惯性传感器测量车辆回转的角速率和加速度或倾角。然后通过ECU对某个车轮发出控制指令，以保证正常的安全行驶。

ESP以ABS制动防抱死系统为基础，通过外围的传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息，这些信息经过微处理器加工，再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令，来实现对侧滑的纠正。特别是在转弯时，即侧向力起作用时，ESP使车辆稳定并保持安全行驶。ESP中需要用到惯性传感器来测量横摆角速度传感器。

VDC是在ABS和TCS的基础上，增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器，通过ECU控制内外、前后车轮的驱动力和制动力，确保汽车行驶的横向动力学稳定状态。该系统同样需要用到惯性传感器来测量横摆角速度和侧向加速度。