مقاييس التسارع والجيروسكوبات: استشعار الحركة، المعايرة، والأداء

تقيس مقاييس التسارع الخطي والميل عبر استشعار الجاذبية، بينما تتبع الجيروسكوبات السرعة الزاوية - لكن لا يعمل أي منهما بشكل جيد بمفرده لأكثر من بضع ثوان. تنجرف مقاييس التسارع عند دمجها في الموقع، وتتراكم الجيروسكوبات خطأ الزاوية بسبب انحراف الانحياز. فيما يلي سأستعرض كيف تتصرف هذه المستشعرات فعليا في الأنظمة الحقيقية، وأين تهم مواصفاتها، وكيف تحافظ خوارزميات الاندماج على فائدتها.

النقاط الرئيسية:

مقاييس التسارع تعطيك زاوية ميل مرجعية للجاذبية فورا، لكن دمج التسارع مع السرعة يضاعف الضوضاء وخطأ الانحياز في كل خطوة.
تقيس الجيروسكوبات الدوران بشكل نظيف على المدى القصير، ومع ذلك حتى 0.1°/ثانية ترفع انحياز إلى 6° في الدقيقة إذا تركت دون تصحيح.
يتم تعريف محاذاة المحاور الثلاثة داخل الشرق، وليس بعلامات الحزمة - الخطأ في قراءة مخطط محور ورقة البيانات سيدور إطار الإحداثيات بالكامل.
معايرة الانحياز الصفري في حالة السكون غير قابلة للنقاش؛ يمكن أن يغير انحراف درجة الحرارة هذا الصفر بمقدار 10-50 ملغ (مقياس التسارع) أو 0.5-2°/ثانية (الجيروسكوب) عبر نطاق التشغيل.
دمج المستشعرات ليس تلميعا اختياريا - فهو السبب الوحيد لعمل هذه الأجهزة خارج عروض المختبر، لأنه يسمح لمقياس التسارع بتصحيح انحراف الجيروسكوب ورفض الجيروسكوب لضوضاء مقياس التسارع أثناء الحركة.

كيف تقيس أجهزة التسارع الحركة والجاذبية

يبلغ مقياس التسارع عن قوة نوعية، تشمل كل من التسارع الحقيقي والسحب الثابت 1 g من جاذبية الأرض. هذا يعني أن مقياس التسارع الثابت على الجدول يقرأ +1 g على محوره الرأسي، وليس صفرا - وهو تفصيل يعطل في كل محاولة تكامل أولى.

يمكنك استخراج الميل مباشرة من متجه الجاذبية بدون تكامل، ولهذا السبب تستخدم مقاييس التسارع كمرجع طويل الأمد للاتجاه. لكن إذا حاولت دمج التسارع في السرعة ثم الموقع، فإن ضوضاء القياس والتحيز يتراكبون في كل خطوة زمنية. من خلال تجربتي، حتى وحدة MEMS منخفضة الضوضاء (+/- كثافة ضوضاء 0.1 ملغ) ستنتج عدة أمتار من الإزاحة الوهمية بعد 10 ثوان من التكامل إذا لم تدمجها مع مرجع آخر.

الرياضيات تبدو واضحة في الكتب الدراسية: دمج مرة واحدة للسرعة، ومرتين للموقع. في الواقع، انحياز التيار المستمر وضوضاء 1/f يدمران تلك السلسلة خلال ثوان.

Figure 1. Conceptual MEMS accelerometer with suspended proof mass

بناء مقياس التسارع MEMS

معظم أجهزة قياس التسارع اليوم تستخدم كتلة دقيقة معلقة بواسطة نوابض السيليكون. عندما يتسارع المستشعر، تتأخر الكتلة بسبب القصور الذاتي، مما يغير الفجوة في زوج المكثفات التفاضلية. يتحول تحول السعة إلى جهد كهربائي عبر مضخم شحن.

هذا الاستشعار السعوي هو السبب في أن مقاييس التسارع MEMS حساسة للإجهاد الميكانيكي وإجهاد الحزمة - أي انحناء للركيزة يغير السعة الأساسية ويظهر كتسارع زائف. رأيت مقاييس التسارع تشير إلى انحراف +50 ملغ فقط بسبب براغي تثبيت مفرطة في العزم على لوحة دوائر مطبوعة كثيفة.

يتناسب الهيكل بالكامل في مليمتر مربع، ولهذا السبب تتعايش مقاييس التسارع ثلاثي المحاور والجيروسكوبات ذات الثلاثة محاور الآن في حزمة واحدة بحجم 3×3 مم مع واجهة أمامية تناظرية ومنطقية واجهة رقمية مشتركة.

استشعار دوران الجيروسكوب

الجيروسكوب يخرج سرعة زاوية بالدرجات في الثانية (أو راديان في الثانية)، وليس بزاوية. لاستعادة الاتجاه يجب دمج هذا المعدل مع مرور الوقت، مما يعني أن خطأ التحيز يتراكم خطيا في انحراف الزاوية.

على سبيل المثال، الجيروسكوب ذو الانحياز الثابت +0.1°/ثانية سينجرف 6° في دقيقة واحدة، و360° في ساعة واحدة - حتى وهو جالس بلا حركة. لهذا السبب تحتاج الجيروسكوبات إلى تصحيح متكرر من مرجع مطلق مثل متجه جاذبية مقياس التسارع أو اتجاه الشمال لمقياس المغناطيسية.

قوة الجيروسكوب تكمن في أنه يستجيب فورا للدوران ولا يخدع بالتسارع الخطي أو الاهتزاز أو الميل - وهي مشاكل تفسد تقديرات اتجاه مقياس التسارع فقط أثناء الحركة. الجيروسكوبات تمنحك ديناميكيات نظيفة قصيرة الأمد؛ مقاييس التسارع تمنحك استقرارا طويل الأمد. لا أحد منهما يعمل بمفرده.

Figure 2. Gyroscope angular velocity integration and drift accumulation

تأثير كوريوليس في جيروسكوبات MEMS

تعتمد جيروسكوبات MEMS على تأثير كوريوليس: حيث يتم دفع كتلة إثبات إلى اهتزاز رنين على محور واحد (محور القيادة). عندما يدور المستشعر، تقوم قوة كوريوليس بانحراف الكتلة المهتزة على محور حاسة عمودي. سعة هذا الانحراف تتناسب مع السرعة الزاوية.

هذا التصميم يعني أن جيروسكوبات MEMS هي في الواقع أجهزة ديناميكية - فهي تحتاج إلى تذبذب مستمر للمحرك لتعمل. أي صدمة ميكانيكية أو تغير في درجة الحرارة يغير رنين المحرك سيخفض الحساسية حتى تعيد قفل حلقة القيادة. لقد صححت أنظمة حيث أدى تغير درجة الحرارة بمقدار 20°C إلى تقليل خرج الجيروسكوب بنسبة 15٪ لأن تردد المحرك لم يكن متوافقا مع درجة الحرارة.

إشارة كوريوليس صغيرة جدا (غالبا ما تكون تغيرات السعة بمستوى الفيمتوفاراد)، لذا فإن الجيروسكوبات لها مستويات ضوضاء أعلى من مقاييس التسارع وهي أكثر عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي وتموجات مصدر الطاقة.

تعريفات وتركيب محور المستشعر

تتضمن كل مقياس تسارع وورقة بيانات جيروسكوب مخطط اتجاه المحاور، وغالبا ما تظهر الأسهم X وY وZ بالنسبة للدبوس 1 أو حافة الحزمة. هذا المخطط هو الحقيقة - تجاهل تماثل مخطط الحزمة.

لقد رأيت أن البرامج الثابتة الإنتاجية تدور جميع بيانات الحركة بمقدار 90° لأن مصمم لوحة المطبوعات افترض أن محاور مقياس التسارع تطابق المربع في الشريحة، بينما في الواقع تم تدوير شريحة MEMS الداخلية. والنتيجة كانت أن "الميل" أصبح "رول" والعكس صحيح، الذي اجتاز اختبارات التشغيل الأساسية لكنه يفشل بمجرد إمالة الجهاز.

الحساسات ذات الثلاثة محاور تقيس على المحاور المتعامدة، لكن هذه المحاور تعرف بواسطة نقش السيليكون، وليس بطريقة تركيب الشريحة. إذا كان تجميعك الميكانيكي يسبب انحرافا في المحور (مثل تركيب وحدة تحكم ب 6 محاور بزاوية ميل 5° لتوفير مساحة اللوحة)، يجب عليك تطبيق مصفوفة دوران في البرمجيات - أو قبول خطأ 5° في المحور العرضي.

واجهات البيانات ومسار الإشارة

معظم مقاييس التسارع والجيروسكوبات الحديثة تخرج بيانات رقمية عبر I²C أو SPI. الداخل المربع أبطأ (عادة 400 كيلوهرتز كحد أقصى، مما يحد من معدل العينة إلى حوالي 200-400 هرتز في الواقع) لكنه يستخدم سلكين فقط ويدعم نظام الإسقاط المتعدد. يعمل SPI بشكل أسرع (10+ ميجاهرتز، مما يتيح معدلات عينة 1+ كيلوهرتز) لكنه يتطلب اختيار شريحة مخصص وأربعة أسلاك.

تتضمن العديد من وحدات IMU (مقياس التسارع المدمج + الجيروسكوب) مخزن مؤقت FIFO - عادة من 512 إلى 1024 عينات - بحيث يمكن للمعالج المضيف قراءة البيانات على دفعات بدلا من الاستطلاع بمعدل العينة الكامل. هذا يقلل من الطاقة وحمل المقاطعة، لكن يجب عليك مراقبة علامة FIFO المائية وإلا ستفقد العينات أثناء تجاوز المخزن المؤقت.

بعض وحدات IMU تقدم أيضا دبابيس مقاطعة قابلة للبرمجة تحدد عندما تتجاوز الحركة عتبة، أو عندما يصل FIFO إلى مستوى معين، أو عندما يكتشف المستشعر أحداث سقوط حر أو نقص. هذه الميزات مفيدة لتصاميم الاستيقاظ عند الحركة منخفضة الطاقة، لكن منطق العتبة غالبا ما يكون خشنا جدا لالتقاط الحركة الدقيقة.

المواصفات الرئيسية وما تعنيه عمليا

نطاق القياس يحدد أقصى معدل تسارع أو دوران يمكن للحساس الإبلاغ عنه قبل القطع. بالنسبة لمقياس التسارع، النطاقات الشائعة هي ±2 جم، ±4 جم، ±8 جم، ±16 جم. بالنسبة للجيروسكوبات، ±250°/ثانية، ±500°/ثانية، ±1000°/ثانية، ±2000°/ثانية). النطاق الأوسع يقلل الدقة لكنه يمنع التشبع أثناء الصدمات أو الدوران السريع.

في الجهاز المحمول، عادة ما يكون مقياس التسارع ±4 جرام والجيروسكوب ±500°/ثانية كافيين. في بيئة الطائرة بدون طيار أو ذات الاهتزاز العالي، ستقطع عند ±4 جرام أثناء تشغيل المحرك أو المناورات الصعبة، لذا ±8 جرام أو ±16 جرام أكثر أمانا.

كثافة الضوضاء محددة بμg/√Hz (مقياس التسارع) أو °/ثانية/√Hz (الجيروسكوب). اضرب في الجذر التربيعي لعرض النطاق الترددي للإشارة للحصول على ضوضاء RMS. على سبيل المثال، جيروسكوب بكثافة ضوضاء 0.01°/ثانية/√هرتز يقاس بعرض نطاق ترددي 50 هرتز يعطي ضوضاء RMS ≈0.01 × √50 0.07°/ثانية.

الضوضاء الأقل مهمة للحركة البطيئة ودقة الزوايا الدقيقة. الضوضاء العالية تغسل إلى انجراف بعد التكامل، لذا يفقد الجيروسكوب الصاخب دقة الزاوية أسرع من الجيروسكوب الهادئ الذي يحمل نفس الانحياز.

الانحياز (ويسمى أيضا إزاحة المعدل الصفري أو إزاحة صفر الجاذبية) هو خرج المستشعر عندما لا تكون هناك حركة. بالنسبة لمقاييس التسارع، يحدد الانحياز بوحدة الملغ؛ بالنسبة للجيروسكوبات، بالدرجة °/ثانية. التحيز ليس ثابتا - بل يتغير مع درجة الحرارة، جهد التزويد، الإجهاد الميكانيكي، والزمن.

أقيس الانحياز عند التشغيل بمتوسط 100-200 عينة بينما يكون المستشعر ثابتا، ثم أطرح هذا الإزاحة من جميع القراءات المستقبلية. ولكن إذا سخن الجهاز بمقدار 30°C أثناء التشغيل، فإن الانحياز سينحرف بمقدار 10-50 ملغ آخر (مقياس التسارع) أو 0.5-2°/ثانية (الجيروسكوب) حسب درجة القطعة. لهذا السبب تتضمن وحدات IMU عالية الجودة حساسات داخلية لدرجة الحرارة وجداول معايرة مصنع لتعديل التحيز مقابل درجة الحرارة.

انحراف درجة الحرارة هو التغير في الانحياز لكل درجة مئوية. بالنسبة لجيروسكوب محدد عند 0.03°/ثانية/درجة مئوية، فإن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 30°م يضيف 0.9°/ثانية من الانحراف - أي تسعة أضعاف الانحياز الأولي للمعايرة الصفرية الجيدة. مقاييس التسارع تعاني أقل (عادة 0.3-1 ملغ/°م)، لكنها لا تزال مهمة في تطبيقات الميل الدقيق.

في أحد مشاريع السيارات، تم تركيب IMU بالقرب من ترانزستور طاقة يدور 40°C كل بضع دقائق. اضطررنا لإعادة تقدير الانحياز المستمر باستخدام حالات مرشح كالمان لأن معدل الصفر للجيروسكوب كان ينحرف أسرع من دوران المركبة الفعلي أثناء القيادة الثابتة.

إجراء المعايرة

على الأقل، يجب عليك معايرة انحياز صفر لكل من مقياس التسارع والجيروسكوب قبل الاستخدام. ضع الجهاز على سطح مستقر، اجمع 200+ عينة لكل محور، احسب المتوسط، واطرح هذا الإزاحة من القراءات المستقبلية.

بالنسبة لمقاييس التسارع، تذكر أن أحد المحاور سيقرأ +1 g (أو -1 g) بسبب الجاذبية - لا تصفر هذا المحور. بدلا من ذلك، اطرح القيمة المقاسة مطروحا منها مكون الجاذبية المتوقعة. إذا كان محور Z يقرأ +1.02 g عندما يكون الجهاز مستويا، فإن انحياز الزاوية هو +0.02 g، وليس +1.02 g.

يجب أن تقرأ الجيروسكوبات قريبة من الصفر على جميع المحاور عندما تكون ثابتة. أي متوسط غير صفري هو تحيز.

المعايرة الأكثر تقدما تشمل:

تصحيح عامل المقياس: قد تختلف الحساسية الفعلية عن الاسمية بنسبة 1-3٪. قم بتدوير المستشعر عبر زوايا معروفة (للجيروسكوب) أو اقلبه عبر +1 جرام و-1 جرام (لمقياس التسارع) لقياس خطأ الكسب.
تصحيح انحراف المحاور: المحاور الثلاثة ليست متعامدة تماما. يمكن لمصفوفة معايرة كاملة مكونة من 9 معاملات أن تصحح هذا، لكنها تتطلب معدات مختبرية أو جهاز تشغيل دوارة دقيق.
تعويض درجة الحرارة: تخزين التحيز مقابل درجة الحرارة في جدول بحث واستيفاء أثناء التشغيل.

نادرا ما أهتم بمعايرة كاملة ب 9-DOF في تصاميم الإنتاج إلا إذا كان التطبيق يتطلب دقة أقل من درجة، لأن التعقيد الإضافي ووقت الاختبار عادة لا يبرران. يغطي تصحيح عوامل التحيز الصفري وتصحيح عوامل المقياس 90٪ من الأخطاء الحقيقية.

دمج الحساسات: لماذا تحتاج إلى كلاهما

مقاييس التسارع توفر اتجاها عموديا معتمدا على الجاذبية، لكنها مزعجة وسهلة الانزعاج بسبب الاهتزاز أو التسارع الخطي (أي تسارع غير الجاذبية يبدو كأنه ميل). توفر الجيروسكوبات تتبع دوران نظيف وسريع، لكنها تنجرف مع مرور الوقت.

دمج الحساسات يجمع بين الاثنين: استخدام الجيروسكوب لنقل الاتجاه بمعدل مرتفع (100 هرتز إلى 1 كيلوهرتز)، ثم تصحيح تقدير الاتجاه بشكل دوري باستخدام متجه جاذبية مقياس التسارع. أكثر خوارزمية شيوعا هي مرشح تكميلي:

الزاوية = 0.98 × (زاوية + جيروسكوب × dt) + 0.02 × accel_angle

هذا يعني أن 98٪ من التحديث يأتي من دمج الجيروسكوب، و2٪ من قياس ميل مقياس التسارع. النتيجة هي تقدير اتجاه يستجيب بسرعة للحركة (مثل الجيروسكوب) لكنه لا ينحرف مع مرور الوقت (مثل مرجع مقياس التسارع).

تستخدم الأنظمة الأكثر تطورا مرشح كالمان أو مرشح كالمان الموسع (EKF)، الذي يضبط الوزن ديناميكيا بناء على الضوضاء المقدرة والثقة بالحساس. خلال التسارع أو الاهتزاز العالي، يقلل المرشح من الثقة في مقياس التسارع؛ أثناء الحركة المستقرة، يزيد من كسب التصحيح لكبح انحراف الجيروسكوب.

بدون الاندماج، تحصل على أسوأ ما في العالمين: ميل صاخب من مقياس التسارع أو انجراف غير محدود من الجيروسكوب. كل منتج تتبع الحركة الذي شحنته - من وحدات تحكم الألعاب إلى وحدات IMU - كان يحتاج إلى دمج ليكون قابلا للاستخدام.

المشاكل الشائعة والتصحيح

إذا قرأت تسارع أو دوران غير صفري ثابت بينما يكون المستشعر ثابتا، فأنت لم تقم بمعايرة الانحياز الصفري. اجمع مجموعة بيانات ثابتة واطرح المتوسط.

إذا كان تقدير الاتجاه ينحرف باستمرار في اتجاه واحد، فإن تصحيح انحياز الجيروسكوب لا يعمل. إما أن قيمة التحيز خاطئة، أو معدل العينة خاطئ (لذا dt خاطئ)، أو أن درجة الحرارة قد غيرت الانحياز منذ المعايرة.

إذا قفزت زاوية الميل أو انقلبت بمقدار 90°، فمن المحتمل أنك قمت بتعيين المحاور بشكل خاطئ. ارجع إلى مخطط محور ورقة البيانات وتحقق من قواعد الإشارة الخاصة بك.

إذا بدت البيانات صاخبة أو تحدث ارتفاعات دورية، تحقق من فصل مزود الطاقة (أضف خزاف خزفي بقوة 0.1 ميكروفاراد و10 ميكروفاراد من التنتالوم بالقرب من المستشعر)، وتأكد من تطابق حواف ساعة SPI مع توقيت ورقة البيانات، وتأكد من أن معدل العينة ليس أعلى من معدل بيانات الإخراج الداخلي للحساس (قراءة أسرع من معدل الرؤية الإضافية يكرر العينة الأخيرة أو يعيد بيانات FIFO القديمة).

إذا توقف المستشعر عن الاستجابة أو أعاد جميع الأصفار، تحقق من سحب I²C (4.7 كيلو أوم هو النموذج)، وتحقق من تطابق عنوان I²C الخاص بالشريحة مع كودك (العديد من وحدات IMU لديها عنوانان محتملان يتم اختيارهما بواسطة دبوس)، وتأكد من أن VDDIO يتطابق مع مستوى منطق وحدة التحكم المتحرك (1.8 فولت، 3.3 فولت، أو 5 فولت). لقد قمت بتصحيح ثلاثة تصاميم مختلفة حيث افترض أحدهم أن 3.3 فولت متوافقة دائما، لكن المستشعر كان يتطلب VDDIO بجهد 1.8 فولت ووحدة MCU بجهد 3.3 فولت كانت تضغط على المدخلات.

ما الذي يحد الدقة حقا

في معظم الأنظمة، العامل المحدد ليس مواصفات ضوضاء المستشعر، بل عدم استقرار الانحياز وانحرافات درجة الحرارة. الجيروسكوب الذي ينحرف بسرعة 0.5°/ثانية سيتراكم 30° خطأ في دقيقة واحدة، وهو أكبر بكثير من مستوى ضوضاء RMS البالغ 0.07°/ثانية.

التركيب الميكانيكي له أهمية أيضا. اختبرت تصميما حيث كان مقياس التسارع يقع بالقرب من نقطة انحناء لوحة الدوائر المطبوعة، وفي كل مرة يتم فيها الضغط على الحاوية، كانت اللوحة تنحني بما يكفي لإضافة +20 ملغ من تسارع المحور Y المزيف. نقلنا المستشعر إلى جزء أكثر صلابة من اللوحة واختفت الإشارة الوهمية.

الاهتزاز يتجمع مع مقاييس التسارع حتى عندما يكون المستشعر مصمما للصدمات العالية. عند الرنين (عادة من 1 إلى 5 كيلوهرتز لشريحة MEMS على لوحة دوائر مطبوعة)، حتى الاهتزاز منخفض السعة يمكن أن ينزل إلى نطاق الإشارة ويبدو كأنه تسارع حقيقي. رأيت هذا في تطبيقات السيارات والصناعية حيث كان محرك أو مضخة قريبة تنتج اهتزاز بقوة 2 كيلوهرتز يندمج في نطاق قياس 100 هرتز ويضيف 50+ ملغ من الضوضاء.

الحل هو العزل الميكانيكي (مخمدات مطاطية أو فواصل رغوية) أو ترشيح تمرير منخفض أفضل، لكن عليك تحديد تردد الاهتزاز أولا - تحليل طيف بيانات مقياس التسارع الخام عادة ما يكشف عن السبب.

عندما لا تكون مقاييس التسارع والجيروسكوبات كافية

مقياس التسارع + الجيروسكوب يعمل بشكل جيد للاتجاه قصير المدى (من ثوان إلى دقائق)، لكنه لا يستطيع تصحيح انحراف الاتجاه حول المحور الرأسي. إذا دار الجهاز ببطء في الانحراف (مثل الدوران أثناء الوقوف ثابتا)، سينحرف الجيروسكوب ولا يرى مقياس التسارع أي تغيير لأن الجاذبية لا تزال عمودية.

لهذا السبب تضيف وحدات IMU ذات 9 محاور مقياس مغناطيسي لاستشعار المجال المغناطيسي للأرض وتوفير مرجع مطلق للاتجاه. لكن أجهزة المغناطيسية تتأثر بسهولة بالمواد الحديدية القريبة، والتيارات المستمرة، والحقول المغناطيسية من المحركات أو البطاريات - لذا فهي تقدم مجموعة جديدة من مشاكل المعايرة وتصحيح الأخطاء.

بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى تحديد الموقع أو الاتجاه المطلق على المدى الطويل، ستحتاج في النهاية إلى مرجع خارجي: GPS للموقع، أو قياس المسافة البصري للحركة النسبية، أو منارة ثابتة للاتجاه. مقاييس التسارع والجيروسكوبات تعطيك حركة محلية عالية السرعة، وليس حقيقة عالمية.

الاختيار بين درجات الأجهزة

مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS تأتي بدرجات استهلاكية وصناعية وتكتيكية. الأجزاء الاستهلاكية (المستخدمة في الهواتف وأجهزة تتبع اللياقة) تعاني من عدم استقرار انحياز حول 0.1-0.5°/ث (جيروسكوب) و1-10 ملغ (تسارع)، مع انحراف في درجة الحرارة يصل إلى 0.05°/ثانية/°م.

تحسن وحدات IMU الصناعية الانحياز إلى 0.01-0.05°/ثانية (جيروسكوب) و0.1-1 ملغ (تسارع)، غالبا مع تعويض داخلي لدرجة الحرارة واستقرار أفضل على المدى الطويل. تكلف هذه الطائرات أكثر من 3 إلى 10× لكنها تستحق الروبوتات أو الطائرات بدون طيار أو تثبيت المنصات الدقيقة.

تصل حساسات الدرجة التكتيكية ودرجة الملاحة (المستخدمة في الفضاء والدفاع) إلى ميل 0.001°/ثانية أو أقل، باستخدام جيروسكوبات الألياف الضوئية أو الجيروسكوبات الحلقية بدلا من MEMS. تكلف آلاف الدولارات لكل محور وتحتاج إلى تحكم دقيق في الحرارة والاهتزاز - وهو أمر مبالغ فيه لأي شيء خارج أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي.

بالنسبة لمعظم المشاريع المدمجة، تحقق وحدة MEMS الصناعية متوسطة المستوى التوازن الصحيح بين التكلفة والأداء وجهود التكامل.