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IMU(Inertial Measurement Unit) 개요

1. 정의

IMU는 물체의 **가속도(acceleration)**와 **각속도(angular velocity)**를 측정하여 물체의 위치, 속도, 자세(orientation)를 추정하는 센서 장치입니다.

• 핵심: 관성 센서를 이용해 이동·회전 정보를 측정
• GPS 등 외부 신호 없이도 상대 위치 추적 가능

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2. 구성 요소

1. 가속도계(Accelerometer)

   • X, Y, Z 축 방향의 선형 가속도 측정
   • 단위: m/s²

2. 자이로스코프(Gyroscope)

   • X, Y, Z 축 방향의 각속도(회전 속도) 측정
   • 단위: rad/s 또는 °/s

3. 자력계(Magnetometer, 선택적)

   • 지구 자기장 측정을 통해 절대 방위 추정

4. 센서 퓨전(Fusion)

   • 칼만 필터(Kalman Filter) 등 알고리즘으로 센서 데이터를 결합하여 정확한 자세/속도/위치 추정

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3. 동작 원리

1. 가속도와 각속도 데이터를 적분 → 속도 및 위치 계산
2. 회전 정보를 결합 → 물체의 3D 자세 추정
3. 외부 위치 정보(GPS)와 결합 → 장거리 오차 보정

단, IMU만으로 위치 추적 시 적분 누적 오차(Drift) 발생 → GPS 등과 결합 필요

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4. 활용 분야

• 항공/우주: 드론, 비행기, 로켓 자세 제어
• 자동차: 자율주행, 차체 안정화, 내비게이션
• 스마트폰/웨어러블: 동작 인식, AR/VR
• 로봇/산업 기계: 위치 추적, 경로 제어

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5. 장단점

구분	장점	단점
IMU	GPS 불가 환경에서도 위치/속도/자세 측정 가능, 실시간 반응 우수	적분 누적 오차 발생, 단독 사용 시 장시간 정확도 낮음

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💡 정리 요약

IMU = “가속도계 + 자이로스코프 센서 장치”

• 물체의 움직임과 회전을 측정
• GPS가 불가한 환경에서도 상대 위치와 자세 추적 가능
• 단독 사용 시 오차가 누적되므로 센서 융합 필요

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