【技术应用笔记】ADXL202在计步器和个人导航设备中的应用

简介

iMEMS®加速度计激发起了许多设计人员构建精确计步器

的兴趣。个人导航系统是计步器的延伸,它将电子罗盘集

成到计步器中,以便用户能够确定其相对于某个起点的位

置。本应用笔记讨论设计人员在这些应用中遇到的问题,

并且介绍一些用于实现个人导航系统的策略。

经典实现方法

加速度计用作惯性导航系统中的位置传感器已有多年的历

史。惯性导航系统综合运用加速度计和陀螺仪并通过航位

推算法来确定位置,位置相对于已知参考点(或起点)的

偏差通过各轴的加速度对时间的积分来确定。其数学计算

公式非常直观:

然而,对于低速运动,这种系统在任何合理长度时间内的

精度都很差,因为小的直流误差不断积累,最终导致非常

大的误差。通过下面的例子可以非常清楚地说明这一点。

假设一个人以5 km/h (1.39 m/s)的速度步行5分钟;在他行

走的416 m距离中,平均加速度为:

2

2

tA

osition Starting P Position

×

+ =

300

833 2

2 2

t

nt Displaceme

Aavg ==

×

= AN-602 应用笔记One Technology WayP.O. Box 9106Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.Tel: 781.329.4700Fax: 781.461.3113www.analog.comADXL202在计步器和个人导航设备中的应用 作者:Harvey Weinberg简介 在10秒内,平均加速度为28.4mg。假设我们能将10秒内的iMEMS加速度计激发起了许多设计人员构建精确计步器所有直流误差限制在 1mg ,并且能够固定加速度计的方的兴趣。个人导航系统是计步器的延伸,它将电子罗盘集 位,那么位置误差将只有大约0.5 m,远远小于仅使用GPS成到计步器中,以便用户能够确定其相对于某个起点的位 系统时的误差。因此,将航位推算