一、IMU 慣性測(cè)量單元

IMU（Inertial Measurement Unit）：即“慣性測(cè)量單元”，是最基礎(chǔ)的慣性傳感器，也是慣性傳感器的核心部件，由陀螺儀和加速度計(jì)組成。陀螺儀是一種用于測(cè)量、檢測(cè)和保持方向穩(wěn)定的裝置。它利用陀螺效應(yīng)原理,通過(guò)感知旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)確定方向信息。陀螺儀主要測(cè)量運(yùn)載體相對(duì)于慣性系的角速率或者角度增量。加速度計(jì)是一種機(jī)電設(shè)備,可感應(yīng)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)加速度。靜態(tài)力包括重力,而動(dòng)態(tài)力可以包括振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在市場(chǎng)上的IMU一般由三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)組成，即可以測(cè)量運(yùn)載體在三維空間的旋轉(zhuǎn)角度增量和線性運(yùn)動(dòng)加速度。例如：3DM-GX5-IMU,3DM-CV5-IMU

二、VRU 垂直參考單元

VRU（Vertical Reference Unit）：即“垂直參考單元”，硬件結(jié)構(gòu)與IMU相同，不同的是在IMU傳感器的基礎(chǔ)上，增加了可以利用數(shù)學(xué)模型積分解算橫滾角和俯仰角的卡爾曼濾波算法，以歐拉角，四元數(shù)，旋轉(zhuǎn)矩陣的形式輸出運(yùn)載體的三軸姿態(tài)數(shù)據(jù)。VRU也可以輸出相對(duì)航向角，不過(guò)隨時(shí)間增加有誤差累計(jì)。VRU的性能非常依賴于工程師的算法能力。

三、AR 姿態(tài)參考單元

AR（ Attitude Reference ）：即“姿態(tài)參考單元”，IMU+VRU。既可以輸出陀螺儀和加速度計(jì)的原始數(shù)據(jù)，也可以輸出濾波器算法結(jié)算后的姿態(tài)數(shù)據(jù)。例如：3DM-GV7-AR, 3DM-MV5-AR。

四、AHRS 航姿參考系統(tǒng)

AHRS（Attitude and Heading Reference System ）：即“航姿參考系統(tǒng)”，AHRS在VRU的陀螺儀，加速度計(jì)以及卡爾曼濾波算法組成的基礎(chǔ)之上增加了磁力計(jì)這一傳感器。因此AHRS既可以通過(guò)卡爾曼濾波算法解算運(yùn)載體在三維空間的三軸俯仰、橫滾角，也可以通過(guò)地磁場(chǎng)的參考計(jì)算絕對(duì)航向角，而且不容易漂移。但是如果周?chē)袕?qiáng)磁場(chǎng)，容易受到干擾。磁場(chǎng)和重力場(chǎng)越正交航姿參考的測(cè)量效果越好，因此地球緯度越大的地區(qū)反而效果差，比如在南北極AHRS基本沒(méi)法使用。例如：3DM-GV7-AHRS, 3DM-CV7-

五、INS 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

INS（Inertial Navigation System）：即“慣性導(dǎo)航系統(tǒng)”，慣導(dǎo)系統(tǒng)硬件一般由IMU結(jié)合附屬硬件GNSS衛(wèi)星定位模塊組成。算法是基于卡爾曼濾波的捷聯(lián)慣導(dǎo)。主要應(yīng)用是測(cè)量運(yùn)載體的運(yùn)行軌跡和三軸姿態(tài)信息。主要原理是利用GNSS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)測(cè)量運(yùn)載體在三維空間的經(jīng)緯度以及高程，速度，時(shí)間等信息，GNSS信號(hào)有時(shí)受環(huán)境遮擋和多路徑效應(yīng)容易失真甚至失效，所以需要結(jié)合IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行航跡推算。有時(shí)也會(huì)融合其他傳感器，例如里程計(jì)測(cè)量運(yùn)載體的實(shí)際里程等信息。例如：3DM-GQ7-GNSS/INS