AHRS ທຽບກັບ IMU: ຄວາມເຂົ້າໃຈຄວາມແຕກຕ່າງ

ໃນແງ່ຂອງການນໍາທາງແລະການຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວ, AHRS (Attitude and Heading Reference System) ແລະ IMU (Inertial Measurement Unit) ແມ່ນສອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນທີ່ມີບົດບາດສໍາຄັນ. ທັງສອງ AHRS ແລະ IMU ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບການປະຖົມນິເທດແລະການເຄື່ອນໄຫວຂອງວັດຖຸ, ແຕ່ພວກມັນແຕກຕ່າງກັນໃນອົງປະກອບ, ການທໍາງານ, ແລະການເອື່ອຍອີງໃນຊ່ອງຂໍ້ມູນອ້າງອີງພາຍນອກ.

AHRS, ຕາມຊື່ແນະນໍາ, ແມ່ນລະບົບການອ້າງອິງທີ່ໃຊ້ເພື່ອກໍານົດທັດສະນະຄະຕິແລະຫົວຂໍ້ຂອງວັດຖຸ. ມັນປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກຄວາມເລັ່ງ, ເຄື່ອງວັດແທກແມ່ເຫຼັກ, ແລະ gyroscope, ເຊິ່ງເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສົມບູນແບບກ່ຽວກັບທິດທາງຂອງວັດຖຸໃນອາວະກາດ. ການອ້າງອິງທີ່ແທ້ຈິງຂອງ AHRS ແມ່ນມາຈາກແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກ ແລະ ສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມັນສາມາດກຳນົດຕຳແໜ່ງ ແລະ ທິດທາງຂອງວັດຖຸໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບກອບການອ້າງອີງຂອງໂລກ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, IMU ແມ່ນຫນ່ວຍວັດແທກ inertial ທີ່ສາມາດ decomposing ການເຄື່ອນໄຫວທັງຫມົດເຂົ້າໄປໃນອົງປະກອບເສັ້ນແລະ rotational. ມັນປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກຄວາມເລັ່ງທີ່ວັດແທກການເຄື່ອນໄຫວເສັ້ນຊື່ ແລະ gyroscope ທີ່ວັດແທກການເຄື່ອນໄຫວຫມຸນ. ບໍ່ເຫມືອນກັບ AHRS, IMU ບໍ່ໄດ້ອີງໃສ່ຊ່ອງອ້າງອີງພາຍນອກເຊັ່ນ: ແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງໂລກແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເພື່ອກໍານົດທິດທາງ, ເຮັດໃຫ້ການດໍາເນີນງານຂອງຕົນເປັນເອກະລາດຫຼາຍ.

ຫນຶ່ງໃນຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງ AHRS ແລະ IMUs ແມ່ນຈໍານວນແລະປະເພດຂອງເຊັນເຊີທີ່ພວກມັນມີ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ IMU, AHRS ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບມີເຊັນເຊີພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເພີ່ມເຕີມ. ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມແຕກຕ່າງທາງສະຖາປັດຕະຍະກໍາໃນອຸປະກອນເຊັນເຊີທີ່ໃຊ້ໃນ AHRS ແລະ IMU. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ AHRS ຈະໃຊ້ເຊັນເຊີ MEMS ລາຄາຖືກ (ລະບົບກົນຈັກໄຟຟ້າຈຸນລະພາກ), ເຊິ່ງ, ໃນຂະນະທີ່ຄຸ້ມຄ່າ, ອາດຈະສະແດງລະດັບສຽງລົບກວນສູງໃນການວັດແທກຂອງມັນ. ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ, ນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງໃນການກໍານົດຈຸດປະສົງຂອງວັດຖຸ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແກ້ໄຂໂດຍການອີງໃສ່ຊ່ອງຂໍ້ມູນອ້າງອີງພາຍນອກ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, IMUs ໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງດ້ວຍເຊັນເຊີທີ່ຂ້ອນຂ້າງສະລັບສັບຊ້ອນ, ເຊັ່ນ: fiber optic gyroscopes ຫຼື gyroscopes ກົນຈັກ, ເຊິ່ງມີຄວາມແມ່ນຍໍາແລະຄວາມຖືກຕ້ອງສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບ MEMS gyroscopes. ເຖິງແມ່ນວ່າ gyroscopes ທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງເຫຼົ່ານີ້ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍ, ພວກເຂົາເຈົ້າສະຫນອງການວັດແທກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການແກ້ໄຂພາກສະຫນາມອ້າງອີງພາຍນອກ.

ຈາກທັດສະນະການຕະຫຼາດ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເຂົ້າໃຈວ່າຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ຫມາຍຄວາມວ່າແນວໃດ. AHRS ອີງໃສ່ພາກສະຫນາມການອ້າງອິງພາຍນອກແລະເປັນການແກ້ໄຂຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງບໍ່ສໍາຄັນ. ຄວາມສາມາດຂອງຕົນໃນການສະຫນອງຂໍ້ມູນທິດທາງທີ່ຖືກຕ້ອງເຖິງວ່າຈະມີການສະຫນັບສະຫນູນຂອງພາກສະຫນາມພາຍນອກເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບລະດັບຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າແລະອຸດສາຫະກໍາ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, IMUs, ເນັ້ນຫນັກເຖິງຄວາມແມ່ນຍໍາແລະຄວາມຖືກຕ້ອງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ການວັດແທກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງແມ່ນສໍາຄັນ, ເຊັ່ນ: ຍານອາວະກາດ, ການປ້ອງກັນ, ແລະລະບົບນໍາທາງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ. ໃນຂະນະທີ່ IMUs ອາດຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍ, ການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າຂອງພວກເຂົາແລະການຫຼຸດຜ່ອນການເອື່ອຍອີງຈາກພາກສະຫນາມອ້າງອີງພາຍນອກເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນທາງເລືອກທີ່ຫນ້າສົນໃຈສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາທີ່ຄວາມຖືກຕ້ອງບໍ່ສາມາດຖືກທໍາລາຍໄດ້.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, AHRS ແລະ IMU ແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການວັດແທກທິດທາງ ແລະການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະແຕ່ລະເຄື່ອງມືມີຂໍ້ດີ ແລະຂໍ້ພິຈາລະນາຂອງຕົນເອງ. ຄວາມເຂົ້າໃຈຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການຕັດສິນໃຈທີ່ມີຂໍ້ມູນໃນເວລາທີ່ເລືອກການແກ້ໄຂທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນການເອື່ອຍອີງທາງດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນພື້ນທີ່ການອ້າງອິງພາຍນອກໃນ AHRS ຫຼືຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ IMUs, ທັງສອງເຕັກໂນໂລຢີສະເຫນີຂໍ້ສະເຫນີມູນຄ່າທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ແກ້ໄຂຄວາມຕ້ອງການອຸດສາຫະກໍາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.