在文章的开头，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，我们将围绕这两个我们不熟悉的概念向您介绍，AHRS和IMU利用加速度传感器、陀螺仪、磁力计等传感器进行惯性测量，以及各自的适用领域。
在此之前，我们还需要了解一些关于运动的基本知识。
运动分析简介
众所周知，如果物体被视为三维空间中的刚体（不考虑变形），无论它的运动有多复杂，它都可以分解为物体纹理的曲线运动和绕组纹理的旋转运动。曲线运动通常可以表示为：
旋转运动的角度可以以角速度和时间的方程表示。在实际的运动测量跟踪中，通常使用加速度计和陀螺仪来测量物体的加速度和旋转角度。
刚体三维运动分析
AHRS与IMU
AHRS（AttitudeHeadingReferenceSystem）全称航向姿态参考系统是利用加速度传感器、陀螺仪和电子罗盘测量实际目标的运动参数和方向，通过处理和计算测量值，实时跟踪和监控目标的位置和运动状态。
IMU（InertialMeasurementUnit）惯性测量单元又称加速度传感器和陀螺仪，用于测量目标系统的加速度和旋转角度，以获得目标在惯性参考系统下的运动和状态。
参考系统差异
从两者的定义不难看出，AHRS测量时选择的参考系是地球本身，测量对象的位置也是具体的地理位置。而IMU惯性测量单元不同，测量的是相对特定惯性参考系下的位置和运动状态，可以是房屋、建筑等固定点或匀速运动系统。惯性测量单元在概念上的应用广泛，因为AHRS的参考点地球也是一个惯性参考系（并不绝对，仅限地球范围。太阳是太阳系惯性参考系)。
9轴姿态检测模块
不同的系统组成
尽管AHRS和IMU测量元件基本相同，但由于AHRS的参考系统不同，AHRS相比IMU多一个磁力计AHRS在监测运动轨迹和状态时，由于陀螺仪的漂移，当运动过程中的旋转角度积分时，误差会随着时间的推移而增加。因此，磁力计需要及时校准运动的地理位置角度。
测量准确性
由于AHRS相比之下，不包括磁力计的惯性测量单元的精度往往更高，选择地球作为参考系，通过磁力计测量电磁场进行位置校准。当然，通过磁力计校准地理位角可以在一定程度上提高准确性。然而，磁力计本身的误差、测量漂移和复杂磁场的存在也会降低测量的准确性。此外由于IMU参考系统的不确定性，通常采用更好的精度和稳定性陀螺仪，以确保旋转角测量的准确性，当然，一般来说IMU成本更高。
AHRS通常用于航空飞行测量、地面机动车遥控、无人机跟踪等领域
应用范围
由于AHRS参考系的选择使其应用领域不如IMU应用广泛。AHRS磁力计等传感器通常用于航空飞行测量、地面机动车遥控、无人机跟踪等领域。IMU参考系灵活，惯性测量通常可用于室内轨迹计算、盲区导航、体感游戏、航天计算和军事惯性制导。