航向姿态参考系统与惯性测量单元的联系与区别

文章开头，我们先看两个术语：航向姿态参考系统（英文简称AHRS）和惯性测量单元（英文简称IMU）。今天，小编便要围绕这两个我们不太熟悉的概念，来为您介绍一下，AHRS和IMU的在利用加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘等传感器进行惯性测量等方面的联系与区别，以及它们各自的适用领域。

　　在这之前，我们还需要先了解一下有关运动方面的一些基本知识。

　　运动分析简介

　　我们知道，在三维空间中若将物体视为刚体（不考虑形变），不管其运动多么复杂，都可以将该运动分解为该物体质心的曲线运动和绕质心的旋转运动。该曲线运动通常可以用运动初始条件和加速度表示为：

而旋转运动的角度可以用角速度和时间的方程式进行表示。在实际运动测量跟踪中，通常是使用加速度计和陀螺仪对物体的加速度和旋转角进行测量。

刚体三维空间运动分解 　　AHRS（Attitude Heading Reference System）全称航向姿态参考系统，是利用加速度传感器、陀螺仪以及电子罗盘对实际目标各运动参数和方位进行测量，通过对测量值加以处理和计算以对目标的位置和运动状态进行实时跟踪监控。 　　IMU（Inertial Measurement Unit）也称惯性测量单元是利用加速度传感器和陀螺仪对目标系统加速度和旋转角速度进行测量，以得到目标在惯性参考系下的运动和状态的装置。 　　参考系统区别 　　从二者的定义上不难看出，AHRS进行测量时所选择的参考系是地球自身，其测量对象的位置也是具体的地理位置。而IMU惯性测量单元则不同，其测量的是相对特定惯性参考系下的位置和运动状态，该参考系可以是房屋、建筑等固定点或者匀速运