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XSENS惯性传感器模块怎样选型？

日期：2025-07-01 13:51

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摘要：本文将介绍Xsens惯性传感器产品组合，并帮助您为您的应用选择合适的产品。荷兰Movella Xsens的产品组合从惯性测量单元（IMU）到具有RTK的完全集成的GNSS辅助惯性导航系统。所有Xsens产品都包含一个基于MEMS的三维惯性传感器组件，由三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成。此外，几个模块还配备了气压计和GNSS接收器。本博客主题概述： Xsens产品组合 Xsens系列概述 Xsens功能概述 Xsens产品选择器你在寻找什么数据？您需要什么规格？我需要什么接口？可用的开发套件外形尺寸选项我在哪里可以买到Xsens传感器...

荷兰Movella XSENS惯性传感器模块怎样选型？

荷兰Movella Xsens是三维运动捕捉技术和解决方案的全球***。我们提供**的系统，用于导航，控制和检测复杂的工业&自动化环境中的运用。从自动驾驶汽车和无人机到仓储和物流，Xsens产品都可以提供高精度的准确姿态数据，产品即插即用，灵活可配置性并具有超高性价比。Xsens是传感器技术，惯性传感器模块和传感器融合算法的先驱。我们的惯性传感器模块（MTi）产品系列基于20多年的研发、实践经验和不断**-并提供全球全天24小时技术支持。黛尔特（北京）科技有限公司提供荷兰Movella XSENS惯性传感器模块。

本文将介绍Xsens惯性传感器产品组合，并帮助您为您的应用选择合适的产品。Xsens的产品组合从惯性测量单元（IMU）到具有RTK的完全集成的GNSS辅助惯性导航系统。所有Xsens产品都包含一个基于MEMS的三维惯性传感器组件，由三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成。此外，几个模块还配备了气压计和GNSS接收器。

什么是惯性传感器？惯性传感器或惯性测量单元（IMU）是一种电子设备，可以监测三维加速度，角速率或2D旋转速率以及（移动的）物体的磁场。它使用加速度计，陀螺仪和磁力计来对物体（例如，无人驾驶飞机或自动驾驶汽车）的运动的校准测量。 IMU技术广泛应用于无人机，无人车，机器人技术，数字地图绘制，飞行试驾和仓储等领域。对于诸如此类测量的应用，在操作后必须要有数据的情况下，IMU也可以连接到内部数据记录器。

在更**别产品上，我们增加加了传感器融合技术，以便基于IMU提供的数据进行方向计算。根据所使用的技术，既可以测定俯仰、翻滚和非参考偏航姿态，也可以测定俯仰、翻滚和参考偏姿态航。在**种情况下，偏航输出相对于零点，即初始化滤波器或发送*后的航向复位命令时的偏航方向。在**个更**的应用中，偏航输出被引用为“真北”。

功能性	IMU	VRU	AHRS	外部 GNSS/INS	内部 GNSS/INS	外部 RTK-GNSS/INS	内部 RTK-GNSS/INS
系列	IMU	VRU	AHRS	外部 GNSS/INS	内部 GNSS/INS	外部 RTK-GNSS/INS	内部 RTK-GNSS/INS
MTi 1系列	MTi-1	MTi-2	MTi-3	MTi-7		MTi-8
MTi 600系列	MTi-610	MTi-620	MTi-630	MTi-670		MTi-680
MTi 600R系列	MTi-610R	MTi-620R	MTi-630R		MTi-670G		MTi-680G
Xsens Sirius系列	Sirius IMU	Sirius VRU	Sirius AHRS

在先进的水平上，三维运动跟踪将运动数据以及侧倾，俯仰和偏航计算与三维定位，三维速度和全球导航卫星系统/惯性导航系统（GNSS / INS）数据结合在一起。这意味着合并来自不同来源的大型数据集以获得更丰富，更**的结果。在高精度应用中，例如地籍测量或**农业，传感器融合与实时运动（RTK）定位相结合。这种卫星导航技术可以将卫星定位数据的精度提高到厘米级。

Xsens系列概述：Xsens产品组合分为代表不同精度、尺寸和重量水平的系列。

MTi 1系列：MTi-1系列是一种低成本的表面贴装模块，非常适合尺寸、重量和功耗很重要的应用。
MTi 600系列：MTi-600系列是*新、*完整的系列，采用*先进的MTi-680G，内置GNSS/INS和RTK，可实现厘米级精度。该系列还包括坚固耐用的版本（用“R”表示），具有IP68防护等级，可抵御环境影响。

Xsens Sirius系列：Xsens-Sirius系列专为在任何环境中实现**的数据稳健性而设计。凭借先进的模拟信号管道技术，Sirius即使在*极端的振动条件下也能提供****的三维精度。所有系列都有一个强大的处理器内核，使传感器能够以极低的延迟处理测量结果并产生多个输出。

我们开发了两个简单的工具来选择合适的Movella Xsens INS/GNSS产品。惯性传感器模块产品选择器使用我们的产品选择工具，您可以直接进入我们的产品概述，探索或比较您感兴趣的解决方案。

荷兰Movella Xsens惯性传感器模块功能概述

在每个系列中，我们用数字1标识惯性测量单元（IMU），用数字2标识垂直参考单元（VRU），用数量3标识姿态和航向参考系统（AHRS），用编号7标识包括或接受GNSS接收器输入的GNSS/INS模块，*后用数字8标识RTK-GNSS/INS版本。为了澄清模块类型之间的差异，我们将使用此图：

多功能惯性测量单元IMU：惯性测量单元或IMU是*基本的模块类型，可提供校准的三轴角速率、线性加速度和磁场测量。此外，MTI-600系列还包含一个用于测量大气压力的气压计。测量数据可以在您自己的应用程序中直接处理。
垂直参考单元VRU：垂直参考单元或VRU使用测量值来计算三维方向，例如，在横滚、俯仰和偏航方面。横滚角和俯仰角使用重力进行参考，而当传感器通电时，未参考的偏航角初始化为零度。由于Xsens传感器融合算法，这些方向估计的质量比简单积分转弯率测量的质量高得多。使用横滚和俯仰估计，VRU还可以计算自由加速度，即去除重力影响的三维加速度。

航姿参考系统AHRS：除了陀螺仪读数外，姿态航向参考系统或AHRS还使用磁力计读数作为地球磁场的**参考，以产生真正的北向参考偏航。
GNSS/INS：除了所有AHRS功能外，GNSS辅助惯性导航系统或GNSS/INS模块还根据其（内部或外部）GNSS接收器和气压计提供三维位置和三维速度矢量。GNSS测量大大提高了运动过程中航向估计的准确性。
RTK GNSS/INS：为了*终确定，我们有支持实时动态测量（RTK）的GNSS/INS产品。RTK通过从附近的基站馈入校正消息，使GNSS接收器的位置估计更加准确。通过使用RTK，您可以将位置数据从米级精度提高到厘米级精度。
你在XSENS惯性传感器模块寻找什么数据？在下表中，我们显示了每个功能的输出参数的比较。要找出哪些产品*适合您的应用，请使用此表根据您需要的输出选择候选产品。为了使这更容易，我们开发了一个推荐工具。通过选择所需的输出和接口，Xsens产品就可以推出。在这里尝试我们的推荐工具。

输出	IMU	VRU	AHRs	(RTK-)GNSS/INS
3轴加速度 3轴角速率 3轴磁场计 Δq/Δv 时间戳	X	X	X	X
大气压力计 (仅MTi-600系列)	X	X	X	X
GNSS原始值(4 Hz)				X
横滚Roll/俯仰pitch (重力加速度参考) 航向(未参考)		X	X	X
横滚Roll/俯仰pitch (重力加速度参考& GNSS辅助)				X
航向Heading (航向yaw, 磁场计参考)			X	X
航向Heading (航向yaw, 磁场计& GNSS参考)				X
三维位置/速度(IMU增强)				X
自由加速度		X	X	X

您需要什么惯性传感器技术规格？选择输出数据后，您要比较模块之间的技术规格。所有系列都有许多输出参数，但精度、稳定性和输出数据速率等技术细节在Xsens产品系列中各不相同。此表总结了该系列之间*显著的差异。

技术参数

MTi-1

MTi-600

MTi-600R，坚固性

Xsens Sirius

横滚Roll/俯仰pitch (RMS)

0.5 deg

0.2 deg

0.2 deg

0.2 deg

航向(RMS)

1.5-2.0 deg

0.5-1.0 deg

0.5-1.0 deg

0.8-1.0 deg

位置(GNSS)

1 m

1 m

1m

1 m

位置(RTK)

1.cm

1 cm

1 cm

1 cm

Max.输出速率(方向, 位置,速度)

100 Hz

400 Hz

400 Hz

400 Hz

Max. 输出速率(校准原始值)

1000 Hz

2000 Hz

2000 Hz

1000 Hz

尺寸大小

12x12x2.6 mm

28x31.50x13 n

56.5x40.9x24.75mm

57x42x 23.5 mm

IP防护等级

IP00

IP51

IP68

IP67

您需要XSENS惯性传感器模块什么接口？现在您已经选择了*适合您应用的Xsens IMU/GNSS产品，还有其他选项可供选择。其中之一是接口，我们有多个可用接口：

Xsens Sirius

Mti-600

Mti-600R

Mti-1

UART

RS232

UART

CAN

RS232

CAN

RS232

UART

SPI

I²C

Movella XSENS惯性传感器INS/GNSS模块可用的开发套件：我们建议使用开发套件开始使用Xsens产品。我们的套件允许您通过各种接口（包括USB）轻松测试和评估应用程序。我们有开发工具包可用于：

Xsens Sirius

Mti 600

Mti-1

Xsens Sirius IMU Rugged DK

Xsens Sirius VRU Rugged DK

Xsens Sirius AHRS Rugged DK

Mti-630-DK

Mti-670-DK

Mti-680-DK

Mti-630R-SK

Mti-670G-SK

Mti-680G-SK

Mti-3-DK

Mti-7-DK

Movella XSENS惯性传感器INS/GNSS模块外形尺寸选项，除了标准的1/600系列外形尺寸外，我们还有其他更适合应用的外形尺寸。

MTi 600系列：MTi-610/620/630也有坚固版本（命名为MTi-610R、MTi-620R和MTi-630R）。

Movella XSENS惯性传感器INS/GNSS模块在哪里可以购买到？黛尔特（北京）科技有限公司提供这些惯性卫星组合导航产品。

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技术参数	MTi-1	MTi-600	MTi-600R，坚固性	Xsens Sirius
横滚Roll/俯仰pitch (RMS)	0.5 deg	0.2 deg	0.2 deg	0.2 deg
航向(RMS)	1.5-2.0 deg	0.5-1.0 deg	0.5-1.0 deg	0.8-1.0 deg
位置(GNSS)	1 m	1 m	1m	1 m
位置(RTK)	1.cm	1 cm	1 cm	1 cm
Max.输出速率(方向, 位置,速度)	100 Hz	400 Hz	400 Hz	400 Hz
Max. 输出速率(校准原始值)	1000 Hz	2000 Hz	2000 Hz	1000 Hz
尺寸大小	12x12x2.6 mm	28x31.50x13 n	56.5x40.9x24.75mm	57x42x 23.5 mm
IP防护等级	IP00	IP51	IP68	IP67