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HBK 3DM-RQ1-45 GPS/INS 戰(zhàn)術(shù)級(jí) GPS 導(dǎo)航傳感器
詳情說(shuō)明

      美國(guó) HBK（原Lord） MicroStrain 3DM-RQ1-45 GPS/INS 戰(zhàn)術(shù)級(jí) GPS 導(dǎo)航傳感器（航空航天套件），是一款緊湊、堅(jiān)固的航空航天戰(zhàn)術(shù)級(jí)導(dǎo)航和 IMU 解決方案，具有集成 GPS 和磁力計(jì)、高抗噪性和卓越性能。3DM-RQ1-45 GPS/INS 利用了一些最新的 MEM 傳感器技術(shù)，結(jié)合了 Lord 的第四代精密校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償功能，并將其與定制的卡爾曼濾波器相結(jié)合，提供的功能可與成本高出許多倍的設(shè)備相媲美。


      一、3DM-RQ1-45 GPS/INS GPS 導(dǎo)航傳感器的產(chǎn)品亮點(diǎn)

         ? 高性能集成  GPS  接收器和  MEMS  傳感器技術(shù)可在小型封裝中提供直接衛(wèi)星和慣性測(cè)量以及計(jì)算位置、速度和姿態(tài)輸出。

         ? 三軸加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、溫度傳感器以及壓力高度計(jì)實(shí)現(xiàn)了測(cè)量質(zhì)量的最佳組合。

         ? 雙板載處理器運(yùn)行復(fù)雜的擴(kuò)展卡爾曼濾波器  (EKF)  可實(shí)現(xiàn)出色的  PVA  估計(jì)。

         ? 堅(jiān)固耐用的外殼設(shè)計(jì)符合  DO?160G  標(biāo)準(zhǔn)，可在惡劣環(huán)境中部署。


      二、3DM-RQ1-45 GPS/INS GPS 導(dǎo)航傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

（1）同類(lèi)最佳的性能（2）傳感器（3）操作（4）封裝

? 完全校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償和數(shù)學(xué)上與正交坐標(biāo)系對(duì)齊以獲得高精度輸出。

? 偏差跟蹤、誤差估計(jì)、閾值標(biāo)記以及自適應(yīng)噪聲、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)建模允許對(duì)每個(gè)應(yīng)用中的條件進(jìn)行微調(diào)。

? 緊湊、薄型且重量輕。

? 通過(guò)全面且完全向后兼容的通信協(xié)議輕松集成。

? 50路GPS接收器；

? 高性能加速度計(jì)：

         ? 50 μg/√Hz（+-5g 選項(xiàng)）；

? 超穩(wěn)定陀螺儀：

         ? 5 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）；

         ? 非線(xiàn)性 ±0.02% fs；

         ? ARW 0.2°/√小時(shí)。

? 姿態(tài)重復(fù)精度0.1°。

? 采樣率可調(diào)高達(dá) 500Hz。

? 可獨(dú)立配置的 IMU、GPS、EKF 輸出。

? 前向兼容的 MIP 協(xié)議優(yōu)化帶寬。

? 用于配置、控制、顯示和記錄的SensorConnect軟件。

? 碘化鋁；

? DO-160G環(huán)保等級(jí)；

? 精密對(duì)準(zhǔn)功能；

? 高度緊湊且薄型：

         ? 88.3毫米×76.2毫米×22.0毫米；

         ? 205克，

? RS422（9600 bps 至 460,800 bps）；

? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍（-50 °C 可選）；

? MTBF 180,000 小時(shí)（Telcordia 方法 I，AC/30C）。


      三、3DM-RQ1-45 GPS/INS GPS 導(dǎo)航傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域

（1）天線(xiàn)指向和平臺(tái)穩(wěn)定（2）機(jī)器人導(dǎo)航（3）無(wú)人機(jī)導(dǎo)航

? 穩(wěn)定、低噪聲、低延遲和線(xiàn)性 MEMS 陀螺儀和加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的姿態(tài)跟蹤。

? 雙板載處理器和自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法將主機(jī)系統(tǒng)從復(fù)雜的計(jì)算中解放出來(lái)。

? 嚴(yán)苛的航空航天應(yīng)用所需的 DO-160G 環(huán)境等級(jí)。

? 在高振動(dòng)和沖擊環(huán)境下具有極其可靠的性能。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償可確保在波動(dòng)較大的環(huán)境中保持穩(wěn)定的性能。

? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在惡劣地形下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。

? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動(dòng)態(tài)性能。

? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。

? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在急轉(zhuǎn)彎、強(qiáng)風(fēng)等情況下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。

? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償保證了室外工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性能，即使在波動(dòng)較大的情況下也是如此。


      四、3DM-RQ1-45 GPS/INS GPS 導(dǎo)航傳感器的技術(shù)規(guī)格

（1）常規(guī)規(guī)格
集成傳感器：三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁力計(jì)*、溫度傳感器和 GPS 接收器
數(shù)據(jù)輸出：慣性測(cè)量單元（IMU）輸出：加速度、角速率、磁場(chǎng)*、環(huán)境壓力、deltaTheta、deltaVelocity
計(jì)算輸出

擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF）：LLH 位置、NED 速度、姿態(tài)估計(jì)（歐拉角、四元數(shù)、方向矩陣）、偏差補(bǔ)償角速率、壓力高度、無(wú)重力線(xiàn)性加速度、陀螺儀和加速度計(jì)偏差、比例因子和不確定性、重力和磁模型等。
全球定位系統(tǒng)輸出（GPS）：LLH 位置、ECEF 位置和速度、NED 速度、UTC 時(shí)間、GPS 時(shí)間、SV。 提供GPS協(xié)議接入方式。


（2）慣性測(cè)量單元 (IMU) 傳感器輸出

加速度計(jì)陀螺儀 磁力計(jì)*
測(cè)量范圍：±5 g

300°/sec (標(biāo)準(zhǔn)) 

±75, ±150, ±900 °/sec (選項(xiàng))

±2.5 Gauss
非線(xiàn)性：±0.03 % fs  ±0.03 % fs ±0.4% fs
分辨率：<0.04 mg <0.0025°/sec--
偏壓不穩(wěn)定性：±0.02 mg5°/hr--
初始偏置誤差：±0.001 g ±0.05°/sec ±0.003 Gauss
比例系數(shù)穩(wěn)定性：±0.05 %±0.05 %±0.1%
噪聲密度：50 μg/√Hz0.002°/sec/√Hz100 μGauss/√Hz
對(duì)準(zhǔn)誤差：±0.05° ±0.05°±0.05°
可調(diào)帶寬：250 Hz (max)160 Hz (max)--
振動(dòng)引起的噪聲：--0.06°/s RMS/g RMS--
振動(dòng)校正誤差（VRE）：0.025%0.001°/s/g2RMS--
IMU濾波：4級(jí)濾波：模擬帶寬濾波器到數(shù)字Sigma Delta寬帶抗混疊濾波器（用戶(hù)可調(diào)）、低通濾波器； 以 1 kHz 計(jì)算的圓錐和劃槳積分
采樣率：10 kHz10 kHz50 Hz
IMU數(shù)據(jù)輸出率：1 Hz to 500 Hz


（3）計(jì)算輸出
位置精度：±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)航向范圍：各軸360°
姿態(tài)精度：±0.1° RMS 橫滾和俯仰，±0.5° RMS 航向（典型）
姿態(tài)分辨率：< 0.01°姿態(tài)重復(fù)精度：0.1°（typ）
計(jì)算更新率：500 Hz計(jì)算數(shù)據(jù)輸出速率：1 Hz to 500 Hz


（4）全球定位系統(tǒng) (GPS) 輸出
接收器類(lèi)型：50 通道 u-Blox 6 引擎 GPS，L1 頻率
C/A 代碼 SBAS：WAAS、EGNOS、MSAS
GPS數(shù)據(jù)輸出速率：1 Hz to 4 Hz測(cè)速精度：0.1 m/sec
首次修復(fù)時(shí)間：冷啟動(dòng)：36秒，靈敏度：跟蹤：-159 dBm，
輔助啟動(dòng)：36秒，冷啟動(dòng)：-147 dBm
熱啟動(dòng)：<1秒熱啟動(dòng)：-156 dBm
航向精度：0.5°加速度極限：≤4g
水平位置精度：GPS：2.5m CEP時(shí)間脈沖信號(hào)精度：30 nsec RMS 
SBAS：2.0m CEP< 60 nsec 99%
海拔限制：無(wú)限制速度限制：500 m/sec (972 節(jié))


（5）工作參數(shù)
通訊：RS422 (9600 bps 至 460,800 bps，默認(rèn) 115,200)
電源：+ 10 至 + 28 V DC工作溫度：

-40°C to +80°C 

（提供-55°C至+80°C低溫型號(hào)*）

能量消耗：標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)：2.5 W（典型值）
低溫型號(hào)：0°C 至 +80°C 時(shí)為 2.5 W（典型值），-55°C 至 0°C 時(shí)連續(xù)功率高達(dá) 6 W，偶爾為 25 W（用于內(nèi)部加熱器）
振動(dòng)限制：6g RMS，10Hz 至 2kHz機(jī)械沖擊極限：750 g（半正弦波，2 毫秒供電，任何軸）**
MTBF：180,000小時(shí)（Telcordia方法I，AC/30C）


（6）物理規(guī)格
尺寸：88.3mm x 76.2mm x 22.2mm重量：205克
環(huán)境等級(jí)：DO-160G外殼材質(zhì)：鋁


（7）集成
連接器：數(shù)據(jù)/電源輸出：7 針圓形 Glenair 系列 801軟件：MIP? 監(jiān)視器、MIP? 硬鐵和軟鐵校準(zhǔn)、兼容Windows XP/Vista/7/8
GPS天線(xiàn)：SMA型
兼容性：跨 3DM-GX3、GX4、RQ1、GQ1 和 GX5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容性
(SDK) 軟件開(kāi)發(fā)包：MIP? 數(shù)據(jù)通信協(xié)議，提供示例代碼（獨(dú)立于操作系統(tǒng)和平臺(tái)）

* 磁力計(jì)不適用于 3DM-RQ1? 低溫選件

** 長(zhǎng)時(shí)間暴露在 >2 倍滿(mǎn)量程范圍內(nèi)可能會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。 詳情請(qǐng)參閱手冊(cè)


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3DM-RQ1-45 傳感器3DM-RQ1-45 GPS/INS 戰(zhàn)術(shù)級(jí) GPS 導(dǎo)航傳感器
產(chǎn)品圖3DM-RQ1-45
3DM-RQ1-45 傳感器的尺寸圖
尺寸圖


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