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惯性位置跟踪系统 | 惯性位置跟踪系统是什么意思?

定义:跟机械跟踪技术一样,惯性位置跟踪技术曾被认为是比较落后的技术。但是随着微机械学(micromachine)的发展,它又逐渐成为人们感兴趣的对象。它通过盲推(dead re- ckoning)得出被跟踪物体运动时的位置,也就是说完全通过运动系统内部的推算,而不需要从外部环境得到位置信息。惯性跟踪器一般由3个相互垂直的陀螺仪与3个相互垂直的加速计构成,加速计用于测量被测目标在3个轴向的运动情况,陀螺仪用来测量绕3个轴的旋转速度,从而实现对位置和朝向的跟踪。尽管可以使用基于陀螺仪和加速计的传感器来测量完整的6个自由度的位置变化,但由于提供的是相对测量值,而不是绝对测量值,系统的错误会随时间累计,从而导致信息不正确。在实际的虚拟现实系统应用中,这类系统仅用于方向的测量。

传统的惯性位置追踪器尺寸都比较大,而且精度不高。随着科学技术的发展,尤其是微米/纳米技术的发展,以微机械加工为基础的现代惯性位置跟踪器也摆脱了体积庞大、笨拙的形象,而是具有体积小、重量轻的特点,比如, Xsens MTi OEM惯性位置追踪器采用陀螺仪、加速计和磁强计来确定方向,重量只有11g,可以轻松地安装在用户需要的位置,如图2-60所示。并且由于没有信号发射,没有外界干扰,在跟踪时不怕遮挡、没有视线障碍和环境噪音问题,而且有无限大的工作空间、低的延迟时间、抗干扰好、无线化等优点。

一般将惯性系统和其他成熟的应用技术结合,用惯性系统的优点来弥补其他系统的不足,具有一定的应用价值。 Ascnesion的3d-Bird是一款基于惯性跟踪技术的跟踪器,同时它还采用光学技术输出高精度的跟踪数据,是一个混合跟踪系统。无论光学扫描仪被阻塞还是超出其跟踪范围,惯性跟踪器仍然会继续进行无缝跟踪,因此没有范围限制和视线的限制。由于无磁性发射机,完全消除了金属干扰。

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