IMU là gì? Vì sao máy GNSS RTK có công nghệ IMU được lựa chọn nhiều?

IMU là gì nhận được sự quan tâm nhiều hiện nay, đặc biệt khi ngày càng có nhiều thiết bị GNSS RTK ứng dụng công nghệ này ra đời và được nhiều người tin tưởng lựa chọn. Để hiểu rõ hơn về công nghệ IMU là gì và các vấn đề liên quan. Mời bạn cùng Việt Thanh Group tìm hiểu chi tiết qua bài viết!

IMU là gì?

Công nghệ bù nghiêng IMU (Inertial Measurement Unit) là một hệ thống tích hợp các cảm biến gia tốc (accelerometer) và tốc độ góc (gyroscope) để đo, theo dõi và ghi nhận các thông số liên quan đến chuyển động và hướng của một vật thể trong không gian ba chiều. Các cảm biến IMU ghi lại thông tin về gia tốc theo các trục và tốc độ xoay xung quanh các trục.

Các cảm biến gia tốc trong IMU đo lường gia tốc của vật thể trong các hướng, cho phép xác định biến đổi vận tốc và vị trí của vật thể. Gia tốc được đo theo các trục x, y và z, tạo thành một hệ trục tọa độ ba chiều.

Các cảm biến tốc độ góc (gyroscope) trong IMU đo tốc độ xoay của vật thể xung quanh các trục x, y và z. Thông tin từ các cảm biến này giúp xác định hướng và góc quay của vật thể. Khi kết hợp thông tin từ các cảm biến gia tốc và tốc độ góc, IMU có thể tính toán và cung cấp dữ liệu về vận tốc, gia tốc, vị trí và hướng di chuyển của vật thể trong không gian.

Công nghệ đo nghiêng IMU được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm đo đạc địa chất, công nghiệp hàng không vũ trụ, robot tự hành, phương tiện không người lái (drone), thiết bị di động, thiết bị y tế và nhiều ứng dụng khác. IMU cũng thường được sử dụng để cải thiện độ chính xác và ổn định của các hệ thống định vị GNSS RTK (Real-Time Kinematic) trong điều kiện môi trường khó khăn hoặc mất tín hiệu GNSS tạm thời.

IMU thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực và ứng dụng, bao gồm:

• Định vị và định hướng: IMU được sử dụng trong hệ thống định vị toàn cầu (GPS) để cải thiện độ chính xác và giảm sai số khi tín hiệu GPS không ổn định.
• Điều khiển máy bay và phương tiện không người lái: IMU được sử dụng trong máy bay không người lái (drone) và các phương tiện không người lái khác để duy trì định vị và định hướng trong quá trình bay.
• Robot và tự hành xe: IMU giúp robot và các xe tự hành xác định vị trí, chuyển động và quét môi trường xung quanh để tránh va chạm.
• Thiết bị di động: IMU được sử dụng trong điện thoại thông minh và thiết bị di động khác để cải thiện tính năng định vị GPS, bảo mật và cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Ứng dụng y tế: IMU được sử dụng trong các thiết bị theo dõi sức khỏe như các thiết bị đo nhịp tim, bước chân và các hoạt động thể chất khác.

IMU chủ yếu dựa vào nguyên lý của vật lý và giải thuật để tính toán và xử lý dữ liệu từ các cảm biến gia tốc và tốc độ góc, từ đó cung cấp thông tin về chuyển động và định hướng của vật thể.

Lợi ích của công nghệ IMU với máy GNSS RTK

Công nghệ IMU trong máy GNSS RTK (Real-Time Kinematic) mang lại nhiều lợi ích quan trọng, giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống định vị GNSS RTK. Dưới đây là một số lợi ích chính của việc sử dụng công nghệ IMU trong máy GNSS RTK:

• Cải thiện độ chính xác và ổn định: Công nghệ IMU giúp cải thiện độ chính xác định vị GNSS RTK bằng cách giảm thiểu sai số do tác động của những yếu tố như rung động, chấn động và dao động trong quá trình di chuyển. Bằng cách kết hợp dữ liệu từ các cảm biến gia tốc và tốc độ góc, IMU giúp khắc phục một số sai số thường gặp trong định vị GNSS.
• Tăng cường định vị trong môi trường khó khăn: Khi định vị GNSS gặp khó khăn trong môi trường có nhiều chướng ngại vật như cao tầng, hẻm núi, rừng rậm hay trong các khu vực có nhiều tòa nhà, công nghệ IMU giúp duy trì định vị và định hướng chính xác hơn, đồng thời giảm thiểu các lỗi phát sinh do mất tín hiệu GNSS tạm thời.
• Cải thiện hiệu suất và độ tin cậy: Sự kết hợp giữa công nghệ GNSS và IMU cung cấp thông tin đa dạng và đáng tin cậy hơn, giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống định vị GNSS RTK.
• Định vị chính xác trong điều kiện mất tín hiệu GNSS: Khi tín hiệu GNSS bị mất hoặc không đủ để định vị chính xác, công nghệ IMU có thể tiếp tục cung cấp thông tin định vị tạm thời cho đến khi tín hiệu GNSS được phục hồi, giúp duy trì định vị chính xác trong thời gian ngắn.
• Tăng cường tính năng quét môi trường: IMU cung cấp thông tin về chuyển động và hướng di chuyển của máy đo, giúp tăng cường tính năng quét môi trường và xây dựng mô hình ba chiều (3D) chính xác hơn.

Trước đây, khi đo RTK, các kỹ sư phải vất vả để có thể thiết lập rover thẳng đứng vuông góc với mặt đất, khiến cho công việc khảo sát vất vả. Kể từ khi có sự kết hợp dữ liệu IMU và GNSS đã giúp cung cấp định vị GNSS và định hướng 3D (Bù nghiêng) chính xác và đáng tin cậy. Bên cạnh đó, nó còn có tác dụng vô cùng to lớn trong quá trình đo RTK tại thực địa:

• Khảo sát tại những điểm có địa hình khó khăn, không thể dựng Rover vuông góc so với mặt đất.
• Khảo sát tại những điểm không thể dựng được Rover (Ví dụ như điểm đó bị một xe ô tô đỗ, ta phải đứng ở 1 bên và nghiêng sào sao cho Rover có vị trí ở trên điểm cần đo)
• Giảm thiểu rất nhiều nguy hiểm trong quá trình đo, đặc biệt ở nơi địa hình hiểm trở, thay vì đến tận nơi dựng Rover thì ta chỉ cần đưa Rover đến điểm đó thông qua sào.
• Khảo sát ngay cả khi mất tín hiệu tạm thời.

Tóm lại, công nghệ IMU là một phần quan trọng trong máy GNSS RTK, giúp cải thiện độ chính xác, độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống định vị, đặc biệt là trong các điều kiện môi trường khó khăn và mất tín hiệu GNSS tạm thời.

Top 3 máy GNSS RTK có công nghệ bù nghiêng IMU nổi tiếng

1. Hi-Target V90Plus

• 1408 kênh
• IMU 30°
• Chống bụi/nước IP67
• Hỗ trợ đầy đủ vệ tinh
  • GPS: L1C/A, L1C, L2C, L2P, L5
  • GLONASS: L1C/A, L2C, L2P, L3, L5
  • BeiDou: B1, B2, B3
  • Galileo: E1, E5A AltBOC, E5a, E5B, E61
  • IRNSS: L5
  • SBAS: L1, L5
  • QZSS: L1C/A, L1C, L2C, L5,L6

2. Máy GPS RTK Hi-Target vRTK

• 1408 kênh
• IMU 60°
• Chống bụi/nước IP68
• Trang bị 2 Camera với độ phân giải cao gồm Camera phía trước lên tới 5MP giúp cho việc thu thập dữ liệu tốt hơn mà không cần phải lại gần mục tiêu. Thiết bị đảm bảo độ chính xác 2cm ở khoảng cách 15 mét và Camera phía dưới với độ phân giải 2MP giúp cho việc xác định vị trí điểm bố trí nhanh hơn và tiện lợi hơn.
• Kết nối tất cả các vệ tinh hiện có

3. Máy GPS RTK Hi-Target iRTK5

• 1408 kênh
• IMU 60°
• Chống bụi/nước IP67
• Màn hình OLED của iRTK5 được thiết kế mới, có màu RGB và có thể cảm ứng được, có độ phân giải 1,3 inch và 240 * 240. Người dùng có thể nhanh chóng kiểm tra và thiết lập trạng thái đầu thu để thực địa dễ dàng hơn.
• Kết nối tất cả các vệ tinh hiện có

Bài viết tổng hợp thông tin về IMU là gì và các vấn đề liên quan. Hy vọng những thông tin trên hữu ích với bạn.