Tin tức
IMU Là Gì? Ý Nghĩa IMU Trên Các Máy Định Vị GNSS 2 Tần
IMU (Inertial Measurement Unit) là một mô-đun cảm biến dùng để đo các thông số liên quan đến chuyển động và quán tính của thiết bị. Công nghệ này được tích hợp trong nhiều thiết bị hiện đại như máy bay, máy bay không người lái (UAV), thiết bị đo đạc và đặc biệt là điện thoại thông minh.
IMU giúp thiết bị nhận biết được sự thay đổi về chuyển động, hướng và góc nghiêng, từ đó hỗ trợ việc điều khiển, định vị và ổn định thiết bị trong quá trình hoạt động.
Vai trò của IMU trong thiết bị
Khi được tích hợp trong các thiết bị điện tử hoặc thiết bị đo đạc, IMU có thể thực hiện nhiều chức năng quan trọng như:
- Xác định lực và gia tốc tác động lên thiết bị.
- Tính toán vận tốc và chuyển động của thiết bị, bao gồm cả chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay.
- Xác định góc nghiêng hoặc tư thế của thiết bị so với phương thẳng đứng.
- Hỗ trợ xác định vị trí hoặc tọa độ khi hoạt động trong một hệ quy chiếu nhất định.
Một số ứng dụng phổ biến của công nghệ IMU
Trong đời sống hằng ngày, nhiều thiết bị đã được trang bị IMU mà người dùng có thể không nhận ra. Một số ví dụ điển hình gồm:
Điện thoại thông minh nhận biết hướng và chuyển động của máy. Nhờ đó màn hình có thể tự động xoay, đồng thời hỗ trợ điều khiển trong các trò chơi như đua xe hoặc game chuyển động.
Máy bay và máy bay không người lái (UAV) vai trò quan trọng trong việc giữ thăng bằng và ổn định thiết bị bay, giúp phi công hoặc hệ thống điều khiển dễ dàng điều chỉnh hướng bay và độ cao.
Thiết bị GNSS trong trắc địa
Khi tích hợp IMU, các máy GPS RTK có thể thực hiện đo RTK nghiêng, cho phép xác định tọa độ ngay cả khi sào đo không đặt thẳng đứng. Ngoài ra, IMU còn hỗ trợ duy trì thông tin vị trí trong trường hợp tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn tạm thời.
Thiết bị chống rung quay phim (Gimbal)
Trong các gimbal quay phim, IMU giúp cảm nhận chuyển động và rung lắc của máy quay để hệ thống tự động điều chỉnh, giữ cho khung hình ổn định.
Nguyên lý hoạt động của IMU
Trên thực tế, các mô-đun IMU được thiết kế với nhiều mức độ khác nhau, từ loại cơ bản đến những hệ thống có độ chính xác cao, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của từng thiết bị. Tuy nhiên, về cơ bản các IMU đều hoạt động dựa trên một số cảm biến chính sau:
Gia tốc kế (Accelerometer)
Cảm biến này dùng để đo gia tốc tác động lên thiết bị. Thông thường gia tốc kế được thiết kế theo 2 hoặc 3 trục, tương ứng với ba chiều trong không gian, giúp xác định sự thay đổi chuyển động của thiết bị.
Con quay hồi chuyển (Gyroscope)
Gyroscope có nhiệm vụ đo tốc độ quay của thiết bị quanh các trục, từ đó xác định được sự thay đổi về hướng hoặc góc quay của thiết bị trong không gian.
Sự kết hợp dữ liệu từ các cảm biến này cho phép IMU xác định chuyển động, hướng và góc nghiêng của thiết bị một cách chính xác.
IMU trong máy GPS RTK hai tần số
Trước đây, khi thực hiện đo RTK, phải đặt sào rover thẳng đứng và vuông góc với mặt đất để đảm bảo độ chính xác của kết quả đo. Điều này khiến công việc trở nên khó khăn, đặc biệt trong những khu vực địa hình phức tạp.
Để khắc phục hạn chế này, các nhà sản xuất máy GNSS RTK hai tần số đã tích hợp công nghệ IMU kết hợp với thuật toán Kalman, cho phép xử lý đồng thời dữ liệu từ IMU và GNSS. Nhờ đó, thiết bị có thể xác định vị trí và hướng trong không gian 3D, đồng thời thực hiện chức năng bù nghiêng với độ chính xác cao.
Lợi ích của IMU trong quá trình đo RTK
Việc tích hợp IMU mang lại nhiều lợi ích trong công tác khảo sát thực địa:
- Đo đạc tại các vị trí địa hình phức tạp, nơi không thể đặt sào rover thẳng đứng.
- Đo tại các điểm bị che chắn, chẳng hạn khi điểm đo nằm dưới vật cản, người khảo sát có thể đứng lệch sang một bên và nghiêng sào để xác định vị trí.
- Giảm rủi ro cho người đo, đặc biệt ở những khu vực nguy hiểm hoặc khó tiếp cận.
- Duy trì khả năng đo trong trường hợp mất tín hiệu vệ tinh tạm thời.
Nhờ công nghệ này, quá trình đo RTK vẫn đảm bảo tốc độ và độ chính xác cao, ngay cả khi sào rover không được giữ hoàn toàn thẳng đứng.
Lựa chọn máy GNSS RTK 2 tần số có IMU (bù nghiêng)
Khi lựa chọn máy đo RTK, ngoài các yếu tố quan trọng như khả năng thu tín hiệu GNSS, độ chính xác và độ bền, nhiều kỹ sư trắc địa cũng rất quan tâm đến tính năng bù nghiêng IMU. Tính năng này giúp đo nhanh hơn, không cần dựng sào thẳng tuyệt đối, đặc biệt thuận lợi khi đo ở những vị trí khó.
Hiện nay trên thị trường Việt Nam máy eSurvey, Kolida, CHC, Meridian… phổ biến hai mức bù nghiêng: 30° và 60°, tùy theo nhu cầu công việc và ngân sách của người sử dụng.
Một số máy GPS RTK 2 tần số IMU 30°
RTK Esurvey E300
• 600 kênh
• Bù nghiêng IMU 30°
• Chuẩn chống bụi, nước IP67
RTK Esurvey E600
• 555 kênh
• Bù nghiêng IMU 30°
• Chuẩn chống bụi, nước IP67
RTK Esurvey E800
• 600 kênh
• Bù nghiêng IMU 30°
• Chuẩn chống bụi, nước IP67
RTK South Galaxy G6
• 336 kênh
• Bù nghiêng IMU 30°
• Chuẩn chống bụi, nước IP67
Một số máy GPS RTK 2 tần số bù nghiêng 60°
RTK Esurvey E300 Pro
• 800 kênh
• Bù nghiêng IMU 60°
• Chuẩn chống bụi, nước IP67
RTK Kolida K1 Pro
• 336 kênh
• Bù nghiêng IMU 60°
• Chuẩn chống bụi, nước IP68
CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRẮC ĐỊA VIỆT NAM
VPGD: Số 21, ngõ 10 – đường Trần Duy Hưng – Hà Nội
0243 7756647 – 0913 37 86 48
Tích hợp PPP GNSS và MEMS-IMU tần số kép điều hướng trong môi trường bị che khuất
Tích hợp PPP GNSS và MEMS-IMU tần số kép điều hướng Bài viết này nghiên ...
Giới thiệu dòng máy GPS RTK CHC i90 IMU thế hệ tiên tiến hiện đại nhất
Dòng máy GPS RTK CHC i90 IMU được hỗ trợ bởi công nghệ CHCNAV IMU-RTK ...
