GNSS輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(級)
3DM-GQ4-45™是一個戰(zhàn)術(shù)級別的GNSS輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。
它包含了一個集成的GNSS系統(tǒng)和磁力計，具有高抗干擾性和的性能。
MicroStrain慣性傳感器能提供寬量程的三軸慣性測量值和姿態(tài)計算值，為用戶解決導(dǎo)航方案。
對于所有的模型中，IMU可直接測量加速度、加速度和大氣壓力。傳感器系統(tǒng)通過運行一個復(fù)雜的濾波器并結(jié)合融合算法，以產(chǎn)生高精度的計量輸出。包括地磁補償、加速度偏移補償、傳感器誤差補償，自動零校準(zhǔn)，噪聲抵消。傳感器可輸出姿態(tài)（歐拉角），航姿參考系統(tǒng)值（AHRS），位置、速度、姿態(tài)PVA值，以及GNSS綜合輸出值。所有的傳感器都按照實時的溫度系數(shù)進(jìn)行溫度補償。MEMS技術(shù)的使用，讓傳感器系統(tǒng)擁有了高精度、體積小、重量輕等優(yōu)點。
系統(tǒng)配套了The LORD MicroStrain® MIP™ Monitor軟件，可用于設(shè)備配置，實時測量監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄。另外，MIP™數(shù)據(jù)通信協(xié)議對于想要自主開發(fā)軟件的用戶也非常有利。
產(chǎn)品亮點
l 高性能集成多星座GNSS接收機和MEMS傳感器技術(shù)，能提供直接的或計算后的PVA數(shù)據(jù)。
l 包含三軸加速計、陀螺儀、磁力計、溫度傳感器和氣壓高度表，保證測量質(zhì)量的組合。
l 雙處理器運行卡爾曼濾波器，得出準(zhǔn)確的位置、速度與姿態(tài)估計。
l 通過最多兩個GNSS星座的并發(fā)跟蹤改進(jìn)位置輸出（GPS/QZSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), GLONASS系統(tǒng), 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）
優(yōu)點
同類性能
l 全校準(zhǔn)，溫度補償，并且在數(shù)學(xué)上與正交坐標(biāo)系對齊，從而實現(xiàn)高精度輸出
l 偏壓跟蹤，誤差估計，閾值標(biāo)志，和自適應(yīng)噪聲，磁場和引力場建模，允許每個應(yīng)用程序進(jìn)行微調(diào)。
l 高性能，低漂移。噪聲密度0.002°/sec/√Hz，靈敏度0.001°/s/”””g2”RMS
方便易用
l 用戶定義框架與車用框架互換
l SDK軟件開發(fā)包及開放通信協(xié)議，易于集成開發(fā)自主系統(tǒng)
l 與3DM-GX3®,3DM-GX4®和3DM-RQ1-45™有相同的通信協(xié)議，可輕松遷移。
成本效益
l 開發(fā)時間短
應(yīng)用
l 輔助導(dǎo)航系統(tǒng)
l 平臺穩(wěn)定，人工地平線
l 衛(wèi)星天線，雷達(dá)，天線指向
產(chǎn)品規(guī)格
一般介紹 |
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集成傳感器 | 三軸加速度計，三軸陀螺儀，三軸磁力計，溫度傳感器，壓力高度計，以及導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)接收機 | ||||
數(shù)據(jù)輸出 | 慣性測量單元（IMU）輸出：加速度，角速率，環(huán)境壓力，Δθ，Δv； 計算輸出：擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF）：過濾器狀態(tài)，GNSS時間戳，LLH位置，速度，姿態(tài)估計（歐拉角，四元數(shù)，方向矩陣），角速率偏置補償值，氣壓高度，無重力線性加速計，陀螺儀和加速度計偏差，比例因子和不確定性，重力和磁場模型，等等?；パa濾光片（CF）的姿態(tài)估計（歐拉，四元數(shù)，方向矩陣的角度），指北和重力向量，GNSS相關(guān)時間戳； 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)輸出（GNSS）：LLH位置，ECEF位置和速度，速度NED，UTC時間，GNSS時間，SV.GNSS協(xié)議等。 | ||||
慣性測量單元（IMU）輸出 |
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| 加速度計 | 陀螺儀 | 磁力計 |
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測量范圍 | ±5 g | 300°/sec(標(biāo)準(zhǔn)) ±75, ±150,±900°/sec (可選) | ±2.5 Gauss | ||
分辨率 | <0.04 mg | <0.0025°/sec | -- |
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穩(wěn)定性 | ±0.02 mg | 5°/hr | -- |
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初始偏移誤差 | ±0.001 g | ±0.05°/sec | ±0.003 Gauss | ||
穩(wěn)定性比例因子 | ±0.05 % | ±0.05 % | ±0.1 % | ||
噪聲密度 | 50 µg/√Hz | 0.002°/sec/√Hz | 100 µGauss/√Hz | ||
校正誤差 | ±0.05° | ±0.05° | ±0.05° |
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可調(diào)節(jié)帶寬 | 250 Hz (max) | 160 Hz (max) | -- | ||
振動噪聲 | -- | 0.06°/s RMS/gRMS | -- |
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振動校正誤差 (VRE) | 0.03% | 0.001°/s/g2RMS | -- | ||
IMU 過濾器 | 四階過濾：模擬低通濾波器；數(shù)字Σ-Δ寬頻帶抗混疊濾波器， 用戶可調(diào)節(jié)平均濾波器；圓錐和劃船效應(yīng)積分補償（1kHz） | ||||
采樣頻率 | 10 kHz | 10 kHz | 50 Hz |
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IMU數(shù)據(jù)輸出速率 | 1 Hz to 500 Hz |
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氣壓高度計 |
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測量范圍 | -1800 m to 10,000 m |
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分辨率 | < 0.1 m |
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噪聲密度 | 0.01 hPa RMS |
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采樣速率 | 10 Hz |
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計算輸出值 |
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定位精度 | ±2.5 m RMS水平, ± 5 m RMS 垂直 (typ) | ||||
速度精度 | ±0.1 m/s RMS (typ) | ||||
姿態(tài)精度 | ±0.1° RMS roll & pitch, ±0.5° RMS heading (typ) | ||||
姿態(tài)航向范圍 | 360° about all axes | ||||
姿態(tài)分辨率 | < 0.01° | ||||
重復(fù)性 | 0.1° (typ) | ||||
計算更新速率 | 500 Hz | ||||
計算數(shù)據(jù)輸出速率 | 1 Hz to 500 Hz | ||||
導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）輸出 | |||||
可接收信號 | 72通道GPS/QZSS L1 C/A，GLONASS L10F，北斗B1， SBAS L1 C/A：WAAS,EGNOS,MSAS Galileo-ready E1B/C | ||||
GNSS數(shù)據(jù)輸出速率 | 1 Hz to 4 Hz | ||||
啟動時間 | 1 Hz to 4 Hz | ||||
靈敏度 | 追蹤: -164 dBm, 冷啟動: -147 dBm, 熱啟動: -156 dBm | ||||
速度精度 | 0.1 m/sec |
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定向精度 | 0.5° | ||||
水平位置精度 | GNSS: 2.5 m CEP (自動)，SBAS: 2.0 m CEP (靜止時，24小時，SEP 3.5m) | ||||
時間脈沖信號精度 | 30 nsec RMS < 60 nsec 99% | ||||
加速度極限 | ≤ 4g | ||||
高度極限 | No limit | ||||
速度極限 | 500 m/sec (972 knots) | ||||
操作參數(shù) | |||||
通訊 | USB 2.0，RS232 (9,600 to 921,600 bps, 默認(rèn)115,200bps) | ||||
供電電源 | + 4.2 to + 28 V dc |
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耗電量 | 2.5 W (typ) | ||||
工作溫度 | -40 °C to +85 °C | ||||
振動限制 | 6 g RMS, 10 Hz to 2 kHz |
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機械振動極限 | 750 g (half-sine, 2 msec powered, any axis) | ||||
物理規(guī)格 | |||||
尺寸 | 76.2 mm x 65.4 mm x 18.9 mm |
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重量 | 105 grams |
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相應(yīng)法規(guī) | ROHS, CE, FCC Class B |
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集成信息 |
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接口 | 數(shù)據(jù)/電源輸出: micro-DB9 GNSS 無線；MMCX 類型 |
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軟件 | MIP™ Monitor, MIP™ Hard and Soft Iron Calibration | ||||
兼容性 | 與3DM-RQ1-45™, 3DMGX3® and 3DM-GX4® 等傳感器系列兼容 | ||||
軟件開發(fā)包 | MIP™ 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，包括現(xiàn)有的采樣代碼 (與操作系統(tǒng)和操作平臺無關(guān)) |
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