AHRS steht für Haltung und Überschrift Referenzsystem .
Es handelt sich um eine Art Navigationssystem, das die Orientierung (Einstellung) und die Überschrift (Richtung) eines Fahrzeugs oder eines Objekts relativ zu einem Referenzrahmen, typischerweise der Erdoberfläche, liefert. AHRS wird in Luft- und Raumfahrt-, Marine- und Automobilanwendungen häufig verwendet, bei denen genaue Ausrichtung und Überschrifteninformationen für die Navigation und Kontrolle von entscheidender Bedeutung sind.
Schlüsselkomponenten von AHRs:
- Trägheitssensoren:
- Beschleunigungsmesser : Lineare Beschleunigung messen und die Neigung (Rollen- und Tonhöhe) bestimmen.
- Gyroskope : Messen Sie die Winkelgeschwindigkeit und helfen Sie, Änderungen in der Orientierung wie Tonhöhe, Rollen und Gier (Überschrift) zu bestimmen.
- Magnetometer : Messen Sie das Magnetfeld und helfen Sie bei der Bestimmung der Überschriften (Gier) relativ zum magnetischen Norden der Erde.
- Mathematische Algorithmen:
- Die Daten dieser Sensoren werden unter Verwendung von Algorithmen wie Kalman -Filterung oder komplementärer Filterung verarbeitet, um genaue und stabile Orientierungsschätzungen selbst bei Vorhandensein von Rausch- oder Sensordrift zu liefern.
Primärausgänge von AHRs:
- ROLLE : Die Rotation um die Vorwärtsachse (x-Achse).
- Tonhöhe : Die Rotation um die laterale Achse (y-Achse).
- Gier (Überschrift) : Die Drehung um die vertikale Achse (Z-Achse).
Anwendungen:
- Luft- und Raumfahrt : In Flugzeugen für Flugsteuerung, Navigation und Einstellungsüberwachung verwendet.
- Marine : Bietet Informationen und Einstellungsinformationen für Schiffe und U -Boote.
- Automobile : Wird für fortschrittliche Fahrerunterstützungssysteme (ADAs) oder autonome Fahrzeuge zur genauen Ausrichtung verwendet.
- Robotik : Robotern hilft, ihre Position und Ausrichtung im Raum zu verstehen.
Vorteile:
- Echtzeiteinstellung und Übergangsinformationen.
- Erfordert keine externen Referenzen (z. B. GPS, visuelle Marker), sodass es für Umgebungen geeignet ist, in denen externe Positionierungssysteme nicht verfügbar oder unzuverlässig sind (z. B. im Flug, Unterwasser oder Untergrund).
Herausforderungen:
Drift : Im Laufe der Zeit können die Messungen aus Gyroskopen und Beschleunigungsmessern Fehler ansammeln und das System treibt. Aus diesem Grund wird AHRS häufig mit anderen Systemen (wie GPS) kombiniert, um die Drift zu korrigieren und die Genauigkeit zu verbessern.
