Miniaturized inertial measurement unit and associated methods

Details Miniaturized inertial measurement unit and associated methods Miniaturized inertial measurement unit and associated methods

G - Physics

01

C

G01C 21/16 (2006.01) G01C 25/00 (2006.01)

Patent

CA 2605177

A self-contained, integrated micro-cube-sized inertial measurement unit is provided wherein accuracy is achieved through the use of specifically oriented sensors, the orientation serving to substantially cancel noise and other first- order effects, and the use of a noise-reducing algorithm such as wavelet cascade denoising and an error correcting algorithm such as a Kalman filter embedded in a digital signal processor device. In a particular embodiment, a pair of three sets of angle rate sensors are orientable triaxially in opposite directions, wherein each set is mounted on a different sector of a base orientable normal to the other two and comprising N gyroscopes oriented at 360/N-degree increments, where N >= 2. At least one accelerometer is included to provide triaxial data. Signals are output from the angle rate sensors and accelerometer for calculating a change in attitude, position, angular rate, acceleration, and/or velocity of the unit.

L'invention concerne une centrale inertielle, de dimension microcubique, intégrée, autonome, dont la précision est obtenue par l'utilisation de détecteurs orientés spécifiquement, l'orientation servant à supprimer sensiblement le bruit et autres effets de premier ordre, et l'utilisation d'un algorithme réducteur de bruit tel qu'un suppresseur de bruit, en cascade, par ondelettes, ainsi qu'un algorithme correcteur d'erreur, tel qu'un filtre Kalman incorporé dans un dispositif à processeur de signal numérique. Dans une forme d'exécution particulière, une paire de trois ensembles de capteurs de vitesse angulaire peut être orientée triaxialement, chaque jeu étant monté sur un secteur différent d'une base orientable, normale aux deux autres, et comprenant N gyroscopes orientés à des incréments 360/N degrés, où N >= 2. Il est prévu au moins un accéléromètre pour fournir des données triaxiales. Des signaux sont émis en sortie des capteurs de vitesse angulaire et de l'accéléromètre pour le calcul d'un changement dans l'attitude, la position, la vitesse angulaire, l'accélération, et/ou la vitesse de ladite centrale.

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