在這篇文章中，小編將對慣性測量單元IMU的相關內容和情況加以介紹以幫助大家增進對慣性測量單元的了解程度，和小編一起來閱讀以下內容吧。

一、為什么說自動駕駛的最后一道防線是慣性測量單元

慣性測量單元(IMU)是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。

為了提高可靠性，還可以為每個軸配備更多的傳感器。一般而言IMU要安裝在被測物體的重心上。

IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上，也被用于需要用姿態(tài)進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設備等。

與其他導航系統(tǒng)相比，慣導系統(tǒng)同時具有信息全面、完全自主、高度隱蔽、信息實時與連續(xù)，且不受時間、地域的限制和人為因素干擾等重要特性，可在空中、水中、地下等各種環(huán)境中正常工作。

例如，IMU的上述優(yōu)勢，在自動駕駛系統(tǒng)中表現(xiàn)的尤為明顯。在自動駕駛系統(tǒng)中，IMU可作為其他傳感器數據缺失時的有效補充。通過計算車輛的姿態(tài)(俯仰角和滾動角)、航向、速度和位置變化，IMU可用于填補GNSS信號更新之間的空白，甚至可在GNSS和系統(tǒng)中的其他傳感器失效時，進行航位推算。因此，作為一個獨立的數據源，IMU可用于短期導航，并驗證來自其他傳感器的信息。

有人說，自動駕駛系統(tǒng)在定位領域的最后一道防線是IMU，主要原因有三個：

首先，IMU對相對和絕對位置的推演沒有任何外部依賴，是一個類似于黑匣子的完備系統(tǒng);相比而言，基于GPS的絕對定位依賴于衛(wèi)星信號的覆蓋效果，基于高精地圖的絕對定位依賴于感知的質量和算法的性能，而感知的質量與天氣有關，都有一定的不確定性。

其次，同樣是由于IMU不需要任何外部信號，它可以被安裝在汽車底盤等不外露的區(qū)域，可以對抗外來的電子或機械攻擊;相比而言，視覺、激光和毫米波在提供相對或絕對定位時必須接收來自汽車外部的電磁波或光波信號，這樣就很容易被來自攻擊者的電磁波或強光信號干擾而致盲，也容易被石子、刮蹭等意外情況損壞。

最后，IMU對角速度和加速度的測量值之間本就具有一定的冗余性，再加上輪速計和方向盤轉角等冗余信息，使其輸出結果的置信度遠高于其它傳感器提供的絕對或相對定位結果。

二、IMU助力自動駕駛汽車的安全運行

通過上面的介紹，想必大家對慣性測量單元是自動駕駛的最后一道防線的原因已經具備了初步的認識。在這部分，我們主要來了解一下慣性測量單元IMU是如何助力自動駕駛的安全運行的。

IMU的關鍵優(yōu)勢在于它在任何天氣和地理條件下都能正常工作。作為一個獨立的數據源，它可用于短期導航，并驗證來自其他傳感器的信息，也不會因為天氣、透鏡污垢、雷達和激光雷達信號反射或城市峽谷效應而失效。作為一個獨立的傳感器，IMU被視為補充和證實其他傳感器的傳感器，即“最后的傳感器”，用于確保車輛行駛安全，并在其他傳感器受損或失效時以可控的方式使車輛停止，因此我們把IMU稱為自動駕駛系統(tǒng)的定海神針。

目前市場上所有配備ESC(電子穩(wěn)定控制)的車輛都已經配備了低精度低成本的IMU，而高精度IMU雖可滿足自動駕駛慣性導航的性能要求，但過去數千美元的價格使其無法在汽車市場上大規(guī)模部署。

幸運的是，就像業(yè)界在努力降低激光雷達的成本一樣，包括新納傳感在內的諸多企業(yè)正在致力于把高精度IMU的成本降至100美元以下。

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