# 惯性传感器安装

# 标准安装

在车辆坐标系中，常规安装方向是将传感器 X 轴与车辆前进方向对齐，传感器 Z 轴朝下。若无法实现这种机械对准，则必须测量 IMU 相对于车辆坐标系的安装偏差，详见相关说明。

* IMU 在船舶应用中的典型安装位置 *

作为经验法则，FDISystems 传感器可安装在车辆的任意位置。但对于大型车辆或船舶，建议将传感器放置在旋转中心约 10 米范围内。

无论何种情况，传感器与旋转中心之间的主杠杆臂都必须以 5 cm 以内的精度测量。该杠杆臂是从传感器到旋转中心的有符号距离，以车辆坐标系表示。

正确的测量有助于获得最佳性能，在以下应用中尤为重要：

● 海洋应用：升沉运动计算依赖于准确的杠杆臂测量
● 汽车应用：主杠杆臂在内部用于考虑此类应用中假设的运动约束

FDISystems 设计的 IMU 采用高质量 MEMS 传感器，并结合高采样频率与高效的抗混叠 FIR 滤波器，以尽可能降低振动影响。即便如此，良好的机械隔振仍有助于充分发挥传感器性能：

高振幅振动会导致加速度计读数产生偏差。得益于完善的工厂校准，该影响通常有限，但无法完全消除。这种效应称为 VRE（振动整流误差，Vibration Rectification Error），源于内部加速度计的非线性。

极端强烈的振动还可能导致传感器饱和。此时观测到的偏差会急剧增大，从而在姿态上引入显著误差。

注意

FDISystems 通常建议选用较高的加速度计量程，以降低多数应用中的 VRE 影响；但对加速度测量精度要求极高的船舶应用除外。

警告

升沉与延迟升沉计算比其他算法对振动更为敏感。使用升沉输出时，请尽可能降低振动水平，以充分发挥性能。

使用内部磁力计作为航向参考时，需注意铁磁环境的影响。

设备附近的铁磁材料或磁体会扭曲磁场，从而在磁力计读数中引入误差。大电流电源及其相关线缆也可能产生磁场。

传感器应尽可能远离铁磁材料，尤其是可相对于传感器独立移动的材料。实践中，将设备与干扰源保持 2 米以上距离通常足以避免明显误差。

在多数情况下，可通过校准程序映射磁畸变，从而充分发挥设备性能。校准可补偿硬铁与软铁干扰。

磁力计校准

有关磁力计校准流程的更多信息，请参阅硬铁与软铁校准相关说明（磁性校准）。

其他磁干扰

有些干扰难以预测，例如磁体突然经过设备附近，或手机通信产生的干扰。

内部 EKF 能够应对短期磁干扰。但若磁场方向长时间改变，航向最终会重新对齐到新的磁场方向。

不使用内部磁力计时，磁场对性能的影响较弱；但极强的磁场仍可能影响陀螺仪性能，应避免这类高幅值磁场。

针对板载惯导传感器的集成设计，不合理的布局往往是失效的主要原因。需要重点关注以下几个方面：应力影响、温度、电源噪声与磁噪声。

在进行 PCB 集成时，请优先将模组布置在机械应力较小、温升平稳、并远离强电磁干扰源的区域。下文给出推荐布局原则与典型注意事项。

真空防静电铝箔包装，内含干燥剂与防潮色卡；BGA 10x10，240 片每盘

警告

SMT 前禁止长时间拆开真空包装并暴露在高湿空气中，凝结水可能导致模组在 SMT 过程中损坏。请在 SMT 前按操作规范进行烘烤。