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三轴惯性测量单元

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类型: SubSystem

图书馆中的路径:

/Aerospace/GNC/Navigation/Three-axis Inertial Measurement Unit

说明

区块 三轴惯性测量单元 是加速度计和陀螺仪的组合。有关方程的说明,请参阅程序块*三轴陀螺仪* 和*三轴加速度计* 。

端口

输入

# Ab (m/s2) — 实际加速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴上的实际加速度,单位 m/s2^,以三元矢量形式给出。

数据类型

Float64.

复数支持

# ω(拉德/秒) — 角速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴的角速度(单位:rad/s),以三元素矢量形式给出。

数据类型

Float64`。

复数支持

# dω/dt — 角加速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴上的角加速度,单位为 rad/s2^,以三元矢量形式给出。

数据类型

Float64.

复数支持

# CG (m) — 重心位置
矢量 1 至 3

Details

以米为单位的重心位置,用三元素矢量表示。

数据类型

Float64`。

复数支持

# g (m/s2) — 自由落体加速度
矢量 1 至 3

Details

在耦合轴上的自由落体加速度,单位为 m/c2^,以三元矢量形式给出。

数据类型

Float64`。

复数支持

输出

# Ameas (m/s2) — 测得的加速度
矢量 1 至 3

Details

从加速度计测得的加速度,单位为 m/c2,以三元向量形式返回。

数据类型

Float64`。

复数支持

# ωmeas(拉德/秒) — 测得角速度
矢量 1 至 3

Details

测量的角速度(单位:rad/s),以三元素矢量形式返回。

数据类型

Float64`。

复数支持

参数

Main

# IMU 位置: — 惯性测量单元的位置

Details

惯性测量单元的位置,参考框架与输入质心时使用的参考框架相同。

默认值

[0.0 0.0 0.0]

程序使用名称

imu

可调谐

可计算

# 更新率: — 刷新率

Details

惯性测量单元的更新频率。

默认值

0.0

程序使用名称

i_Ts

可调谐

可计算

Accelerometer

# 加速度计的二阶动力学 — 加速度计的二阶动力学

Details

选择该复选框可在处理加速度计数据时考虑二阶动态效应。

默认值

true (已开启)

程序使用名称

dtype_a

可调谐

可计算

# 加速度计固有频率(rad/sec): — 加速度计固有频率

Details

加速度计的固有频率,用标量表示,单位为 rad/s。

默认值

190.0

程序使用名称

w_a

可调谐

可计算

# 加速度计阻尼比: — 加速度计阻尼系数

Details

加速度计阻尼系数,以无量纲数量表示。

依赖关系

要使用该参数,请勾选 加速度计的二阶动力学

默认值

0.707

程序使用名称

z_a

可调谐

可计算

# 加速度计比例系数和交叉耦合: — 加速度计缩放系数和交叉耦合器

Details

加速度计缩放因子和交叉耦合由 3×3 矩阵指定,用于在加速度计轴线和物体相关轴线之间引入扭曲,并沿轴线缩放加速度。

默认值

[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]

程序使用名称

a_sf_cc

可调谐

可计算

# 加速度计测量偏差: — 加速度计系统误差

Details

加速度计在各轴上的系统误差,以三元向量形式给出。

默认值

[0 0 0]

程序使用名称

a_bias

可调谐

可计算

# 加速度计上限: — 加速度计加速度的最大值

Details

加速度计加速度的最大值,由标量指定。

默认值

Inf

程序使用名称

a_sat1

可调谐

可计算

# 加速度计下限: — 加速度计最小加速度值

Details

加速度计加速度的最小值,由标量指定。

默认值

-Inf

程序使用名称

a_sat2

可调谐

可计算

Gyroscope

# 陀螺仪的二阶动力学 — 陀螺仪的二阶动力学

Details

选择此复选框可在处理陀螺仪数据时包含二阶动态效应。

默认值

true (已开启)

程序使用名称

dtype_g

可调谐

可计算

# 陀螺仪固有频率(rad/sec): — 陀螺固有频率

Details

陀螺仪的固有频率。

依赖关系

要使用该参数,请选中复选框 陀螺仪的二阶动力学

默认值

190.0

程序使用名称

w_g

可调谐

可计算

# 陀螺阻尼比 — 陀螺阻尼系数

Details

陀螺仪的阻尼系数。

依赖关系

要使用该参数,请选中复选框 陀螺仪的二阶动力学

默认值

0.707

程序使用名称

z_g

可调谐

可计算

# 陀螺仪比例系数和交叉耦合: — 缩放因子和陀螺交叉耦合

Details

陀螺仪的缩放因子和交叉耦合以 3 乘 3 矩阵的形式给出,允许陀螺仪偏离身体轴,加速度沿身体轴缩放。

默认值

[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]

程序使用名称

g_sf_cc

可调谐

可计算

# 陀螺仪测量偏差: — 陀螺仪测量误差

Details

陀螺仪轴的系统测量误差。

默认值

[0 0 0]

程序使用名称

g_bias

可调谐

可计算

# G-sensitive bias: — 加速度灵敏度

Details

线性加速度引起的角速度最大变化是以每单位自由落体加速度 为单位的三元素矢量(单位为 rad/s)。

默认值

0.0

程序使用名称

g_sen

可调谐

可计算

# 陀螺仪上限: — 陀螺仪角速度的最大值

Details

标量指定的角速度最大值。

默认值

Inf

程序使用名称

g_sat1

可调谐

可计算

# 陀螺仪下限: — 陀螺仪角速度的最小值

Details

标量指定的角速度最小值。

默认值

-Inf

程序使用名称

g_sat2

可调谐

可计算

Noise

# 开启噪声 — 白噪声

Details

要在陀螺仪和加速度计读数中添加白噪声,请选择此复选框。

默认值

false (关掉)

程序使用名称

i_rand

可调谐

可计算

# 加速度计的噪声种子 — 加速度计的白噪声发生器种子值

Details

加速度计白噪声发生器的种子值,指定为三元素向量。

依赖关系

要使用该参数,请选择复选框 开启噪声

默认值

[23093 23094 23095]

程序使用名称

a_seeds

可调谐

可计算

# 加速度计的噪声功率: — 加速度计噪声功率

Details

加速度计每个轴的白噪声功率谱密度 (PSD) 高度,以三元素向量形式给出。

依赖关系

要使用该参数,请选择复选框 开启噪声

默认值

[0.001 0.001 0.001]

程序使用名称

a_pow

可调谐

可计算

# 陀螺仪的噪声种子 — 陀螺仪白噪声发生器的种子值

Details

陀螺仪白噪声发生器的种子值,指定为三元素向量。

依赖关系

要使用该参数,请选择复选框 开启噪声

默认值

[23096 23097 23098]

程序使用名称

g_seeds

可调谐

可计算

# 陀螺仪的噪声功率 — 陀螺噪音功率

Details

陀螺仪各轴白噪声功率谱密度 (PSD) 的高度,以三元素向量形式给出。

依赖关系

要使用该参数,请选择复选框 开启噪声

默认值

[0.0001 0.0001 0.0001]

程序使用名称

g_pow

可调谐

可计算

文学

  1. Rogers, R. M., Applied Mathematics in Integrated Navigation Systems, AIAA Education Series, 2000.