姿态航向参考系统(AHRS)MEMS加速度计

姿态航向参考系统(AHRS, Attitude and Heading Reference System)是一套多轴传感器组合系统. AHRS使用惯性导航技术来计算飞行器的位置和速度,具体来说就是计算飞行器的航向、姿态和偏航。

这些传感器取代机械陀螺仪以及各种飞行仪表,能提供高可靠性和精确性,特点是在所有三个轴上都有固态或微电子机械系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System)陀螺仪、加速计和磁力仪。

AHRS传感器在陀螺仪偏差漂移方面通常会存在缺陷,需要一种过滤结构以及来自加速度计的独立测量值,让飞机保持正确航线。因此,加速度计在AHRS应用中的作用就是要提供纠正陀螺仪漂移所需的初始高度参考和航向修正。

图 1: AHRS

图 1: AHRS

适合AHRS应用的加速度计

使用高精度的AHRS 加速度计是为了防止飞机的大型机翼在起飞和降落过程中与地面发生碰撞。这类应用需要那些在温度、范围、线性度、二阶效应和轴未对准方面的偏差稳定性大于2mg的加速度计。

更低级别的AHRS被用于为飞行员提供协助或者作为备用系统。通常会在小型民用飞机和无人机上碰到这些这些产品。在这些用途中,MEMS加速度计提供了一个理想的解决方案。

MEMS革命

MEMS加速度计在长期稳定性、温度稳定性和准确性方面能提供超高水平的表现,并且能够在严酷环境中成功地发挥作用。但是,需要注意的是,不同的应用需要拥有不同量程的MEMS加速度计。因此中高端AHRS性能通常需要量程在10g 到30g 的加速度计,而低端解决方案用5g的传感器即可。

Colibrys公司适合AHRS应用的加速度计

Colibrys公司为AHRS应用制造以下产品。需要注意的是,它们的加速度范围是2g、5g、10g 和 30g。

MS9010 new pack LR

MS9000

MS9000系列– MEMS加速度计,能提供零偏稳定性整体性能与成本效益之间的最佳折衷。产品已被客户认证为美国联邦航空局(FAA)/欧洲航空安全局(EASA) DAL A 级产品。