如今，在机器人、自动驾驶汽车、无人机和智慧农业等新市场中，必须在狭小的空间中进行高精度的运动监测，这可能推动MEMS惯性测量单元市场的发展。为此，近期，美国传感器厂商霍尼韦尔（Honeywell）公司推出了两款基于MEMS（微机电系统）的新型惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU），主要用于高精度导航。
惯性测量单元（IMU）的多种应用场景，资料图
据悉，这种紧凑型传感器设计小巧、轻便，能受恶劣的空气、陆地或水下环境，目标市场包括自动驾驶车辆测试、精准农业、测绘、管道检测、平台控制和运动补偿等工业应用。
我们知道，即使在GPS信号断断续续的情况下，IMU也是非常有价值的工具，可帮助人们，车辆和机器测量运动并计算世界任何地方的位置变化。据了解，霍尼韦尔惯性测量单元（IMU）使用移动硅电池供电，可为工业机器提供精确的旋转和加速度数据，且不受GPS信号强弱的影响。同时，为适应各种严苛的环境，霍尼韦尔IMU惯性单元在设计制造时特别注重坚固耐用。
据悉，霍尼韦尔已为如今飞行的各种航空和航天器交付超过50万套导航设备。该公司计划向城市空中交通、自动驾驶汽车、精准农业和机器人等新兴细分市场供应产品。
霍尼韦尔战术先进地面惯性导航装置，资料图
除了民用方面的应用，霍尼韦尔的惯性导航装置，也一直被国防和航天部门用在极端天气条件下以及需要运动物体精确位置和方位数据的场合。比如，2019年9月5日，美国军事与航空电子网站便报道称，美国陆军合同司令部与霍尼韦尔公司签订了价值3790万美元的战术先进地面惯性导航装置TALIN 5000型的采购合同，预计2023年9月完成。
据悉，该系统采用霍尼韦尔公司的环形激光陀螺仪和加速度计，提供GPS拒止环境下的惯性导航，适用于苛刻的军事和商业环境，无需二次冲击隔离。该系统提供即时启动和多种精确配置，可在任何方向的移动中提供姿态对齐和定向，可用于军用车辆和主战坦克、火炮系统、雷达和卫星通信稳定器、导弹发射器等。
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近期，来自挪威的Sensonor公司也推出一款新型高精度战术级惯性测量单元，大大提高了加速度传感器的性能，以支持对性能要求严苛的制导和导航应用，同时，在性价比方面，也是替代光纤陀螺仪（Fiber-Optic Gyro，FOG）的高效解决方案。
Sensonor的STIM系列IMU3D视图，资料图
STIM318在鲁棒性、可靠性、尺寸、重量、功耗和成本等各方面均进行了改进，系统性能大大提升，旨在用于自动机器控制、无人机有效载荷、卫星、便携式目标捕获系统、陆地导航系统、炮塔稳定、火箭导弹稳定与导航、迫击炮瞄准系统等。
STIM318内置三个高精度MEMS陀螺仪，三个高稳定性MEMS加速度计和三个倾角仪。同时，还开发了用于精确轮廓制导的自动机器控制。该IMU建立于STIM设计平台，此平台已通过商业和军事应用验证。
此外，新产品还具有新的零偏微调（Bias Trim Offset，BTO）功能，在使用时，可将所有九轴的任何偏差分别归零。零偏数据可存储在闪存中，在下次系统启动时调用。
关于惯性导航系统
惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）也称作惯性参考系统，有助于确定运动物体的位置、方向和速度。它是一种自主式的导航方法，完全依靠载体上的设备自主地确定载体的航向、位置、姿态和速度等导航参数，而无需借助外界任何的光、电、磁等信息。
惯性导航系统由一个惯性测量单元（IMU）组成，如加速度传感器（测量线性加速度）和陀螺仪（测量角速度），用于跟踪物体的位置。根据陀螺仪的不同，可分为机电陀螺仪、光学陀螺仪、微机械（MEMS）陀螺仪等类型的惯性导航系统。目前，INS被广泛应用于民用航空，国防，海军及空间航天器等诸多领域。