多传感器集成的 IMU，如何协同工作提升无人机性能？

在无人机的飞行控制系统中，“感知” 是比 “控制” 更基础的命题 —— 无法精准判断自身姿态（偏航、俯仰、滚动），再先进的飞控算法也无计可施。传统解决方案，如果追求高精度则需承担高昂成本与庞大体积，选择小型化则不得不牺牲测量稳定性。

ER-MIMU-103 MEMS IMU正是为破解这一矛盾而生。它将 3 轴陀螺仪、3 轴加速度计、3 轴磁力计和气压计集成于47mm×44mm×14mm 的模块中，其厚度仅有14mm！在 “小体积” 与 “高精度” 之间找到了完美平衡。多种传感器通过协同工作，能极大地提升无人机的环境感知能力，主要体现在姿态、位置、速度估计和环境适应上。

所有传感器的运动测试、温度补偿均在出厂前完成，开发者无需二次校准，直接接入系统即可使用，大幅缩短集成周期。

多传感器协同：捕捉全维度运动状态

3 轴陀螺仪负责测量旋转角速度（如无人机转向时的角度变化），3 轴加速度计测量线性加速度（如急加速/减速），3 轴磁力计通过测量

地球磁场修正航向偏差，压力传感器则实时监测气压以计算飞行高度。

陀螺仪：零偏不稳定性0.1?/h，0.05?/√h角度随机游走，快速捕捉无人机的旋转运动；

加速度计：±30g动态范围，10μg零偏不稳定性，测量运动加速度；

磁力计：±2.5 Gauss磁测量范围，确保复杂电磁环境下的航向精度；

气压计：1.5mbar气压绝对精度，实现高度锁定。

这些传感器如何协同工作？

陀螺仪：提供短期、高频的姿态变化的角速度信息。

加速度计：测量运动线性加速度；

磁力计：提供相对于地球磁北极的绝对航向（偏航角）参考；

气压计：提供绝对高度参考。

使用传感器融合算法，融合后得到稳定、准确、漂移极小的实时三维姿态信息（俯仰、横滚、偏航），实现精准悬停、定高飞行、地形跟随、自动着陆等能力，这是无人机稳定飞行、自主控制的基础。

审核编辑 黄宇