inertialmålingsenheter

En inertialmåtningsenhet (IMU) är en sensorenhet som mäter ett objekts acceleration samt vinkelhastighet i tre axlar. Den består vanligtvis av accelerometrar och gyroskop, och i många fall även magnetometrar för orientering i förhållande till jordens magnetfält. IMU:er används som grundsensorer i navigerings- och orienteringssystem och finns i allt från flyg-, fordons- och drönarapplikationer till smartphones.

Accelerometrarna registrerar linjär acceleration längs x-, y- och z-axlarna, medan gyroskopen ger vinkelhastighet runt varje axel. Data från sensorerna används antingen direkt eller via sensorfusion för att uppskatta attityd, och i vissa fall hastighet och position. För att minska brus och drift används ofta filtrering, exempelvis Kalman- eller komplementärfilter.

De flesta IMU:er använder MEMS-teknologi, vilket ger små, kostnadseffektiva enheter med lågt strömförbrukning. Mindre noggranna enheter kan drabbas av bias, drift och termisk känslighet; bättre modeller kräver därför kalibrering och temperaturkompensation. Kalibrering kan göras statiskt, dynamiskt eller i fält.

Användningsområden omfattar navigering och stabilisering i flygplan, drönare och fartyg, robotik och mobiltelefoner, samt orientering i VR/AR. IMU:er kompletteras ofta med andra sensorer som GPS och magnetometer för ökad noggrannhet.

Kommunikation med andra enheter sker vanligtvis via I2C, SPI eller UART, ibland CAN eller USB. Strömförbrukningen varierar med sensorokvalitet och uppdateringsfrekvens. Eftersom IMU:er mäter relativa rörelser utan extern referens är noggrannhet och kalibrering centrala faktorer i systemdesign.