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HBK 3DM-GX5-GNSS/AHRS 高性能 GNSS 導(dǎo)航傳感器
詳情說明

      美國 Lord（現(xiàn) HBK）MICROSTRAIN 3DM-GX5-GNSS/AHRS 高性能 GNSS 導(dǎo)航傳感器（通用封裝）一體化導(dǎo)航解決方案采用高性能集成多星座 GNSS 接收器，利用 GPS、GLONASS、北斗和伽利略衛(wèi)星星座。傳感器測量經(jīng)過完全校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償，并在數(shù)學(xué)上與正交坐標(biāo)系對(duì)齊，以實(shí)現(xiàn)高精度輸出。


      3DM-GX5-35 提供 AHRS 和 GNSS 輸出的經(jīng)濟(jì)組合，用于客戶提供的卡爾曼濾波器。


      一、3DM-GX5-GNSS/AHRS GNSS 導(dǎo)航傳感器的產(chǎn)品亮點(diǎn)

         ? 高性能集成多星座  GNSS  接收器和先進(jìn)的  MEMS  傳感器技術(shù)可在小型封裝中提供直接慣性測量以及計(jì)算出的姿態(tài)和航向輸出。

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

         ? AHRS  和  GNSS  輸出的經(jīng)濟(jì)組合用于客戶提供的卡爾曼濾波器。


      二、3DM-GX5-GNSS/AHRS GNSS 導(dǎo)航傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

（1）同類最佳的性能（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)?以獲得高精度輸出。

? 高性能、低漂移陀螺儀，噪聲密度低和振動(dòng)校正誤差。

? 加速度計(jì)噪聲低至  20  ug/√Hz。

? 多星座接收器可跟蹤多達(dá) 32 顆衛(wèi)星；

? 高性能加速度計(jì)：

         ? 25 μg/√Hz（8g 選項(xiàng)）；

         ? 80 μg/√Hz（20g 選項(xiàng)）。

? 超穩(wěn)定陀螺儀；

? 8 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）；

? 偏移溫度滯后 0.05°/s；

? 粗略 0.3°/√小時(shí)。

? 采樣率可調(diào)高達(dá) 500Hz；

? 獨(dú)立可配置的 IMU 和 GNSS 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。

? CNC陽極氧化鋁；

? 精密對(duì)準(zhǔn)功能；

? 高度緊湊且薄型：

         ? 44.2 毫米 x 36.6 毫米 x 11 毫米；

         ? 20.0克。

? USB 和 RS-232（高達(dá) 921600 BAUD）接口；

? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。


      三、3DM-GX5-GNSS/AHRS GNSS 導(dǎo)航傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域

（1）無人機(jī)導(dǎo)航（2）機(jī)器人導(dǎo)航（3）測試與測量

? 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。

? 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。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅髟诳量痰沫h(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。

? 高度穩(wěn)定、線性和低延遲的 MEM 加速度計(jì)和陀螺儀可提供高精度和可重復(fù)性。

? 堅(jiān)固的機(jī)加工鋁工業(yè)包裝可在高振動(dòng)和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。

? 開源MSCL API 可以輕松集成到自定義軟件應(yīng)用程序中。


      四、3DM-GX5-GNSS/AHRS GNSS 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)、壓力高度計(jì)、溫度傳感器、 和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器
數(shù)據(jù)輸出：慣性測量單元 (IMU) 輸出： 加速度、角速度、磁場、環(huán)境壓力、Delta-theta、Delta-velocity
計(jì)算輸出

互補(bǔ)濾波器 (CF)： 穩(wěn)定的姿態(tài)估計(jì)值（歐拉角、四元數(shù)、方位矩陣）、北矢量和上矢量、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)相關(guān)時(shí)間戳 
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）輸出： LLH 位置、ECEF 位置和速度、NED 速度、UTC 時(shí)間、 GNSS 時(shí)間、SV。可用的 GNSS 協(xié)議訪問模式。


（2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出

加速計(jì)陀螺儀磁力計(jì)
測量范圍

±8 g (標(biāo)準(zhǔn))

±2 g, ±4 g, ±20 g,

±40 g (可選)

300°/sec (標(biāo)準(zhǔn))

±75, ±150, ±900 

(可選)

±8 Gauss
非線性度：±0.02 % fs ±0.02% fs ±0.3% fs
分辨率：0.02 mg (+/- 8 g)<0.003°/sec (300 dps)  --
偏差不穩(wěn)定性：±0.04 mg   8°/hr --
初始偏置誤差：±0.002 g±0.04°/sec±0.003 Gauss
比例因子穩(wěn)定性：0.03%±0.05%±0.1%
噪音密度：20 μg/√Hz (2 g)  0.005°/sec/√Hz (300°/sec) 400 μGauss/√Hz
對(duì)齊誤差：±0.05° ±0.08°±0.05°
帶寬：225 Hz 250 Hz --
溫度偏移誤差：0.06% (typ) 0.04% (typ) --
隨溫度變化的增益誤差：0.03% (typ) 0.03% (typ)--
振動(dòng)引起的噪聲 ：--0.072°/s RMS/g RMS--
振動(dòng)整流誤差 (VRE)：--0.001°/s/g2RMS--
IMU 濾波：數(shù)字 sigma-delta ADC 采樣頻率為 1kHz 和 4kHz。4kHz 數(shù)據(jù)平均為 1kHz 標(biāo)稱采樣率。按比例轉(zhuǎn)換為 1kHz 的物理單位。用戶可對(duì) 1kHz 數(shù)據(jù)調(diào)整 IIR 濾波器。以 1kHz 的頻率計(jì)算振幅和振幅積分。
采樣率：1 kHz4 kHz100 Hz
IMU 數(shù)據(jù)輸出率：1 Hz to 1 kHz


（3）壓力傳感器
高度范圍：1260-260 mB (hPa) (-500 to 10,000m)
分辨率：0.01 hPa RMS采樣率：25 Hz
相對(duì)精度：±0.1 mB，范圍 800-1000mB @ T=25°C


（4）計(jì)算輸出
姿態(tài)精度：

CF 輸出：±0.5° 滾轉(zhuǎn)、俯仰和航向（靜態(tài)，典型值）、 

±2.0°滾動(dòng)、俯仰和航向（動(dòng)態(tài)，典型值）

姿態(tài)航向范圍：360° 圍繞所有軸姿態(tài)分辨率：< 0.01°
姿態(tài)重復(fù)性：0.2° (typ)計(jì)算更新率：500 Hz
計(jì)算數(shù)據(jù)輸出率：CF 輸出： 1 Hz to 500 Hz


（5）全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）輸出
接收器類型 ： 72 信道 GPS/QZSS L1 C/A、GLONASS L10F、BeiDou B1、SBAS L1 C/A:WAAS、EGNOS、MSAS 伽利略 E1B/C
GNSS 數(shù)據(jù)輸出率 ：1 Hz to 4 Hz速度精度：0.1 m/sec
航向精度：0.5°加速度限制：≤ 4 g
高度限制：50,000 m速度限制：500 m /sec（972 節(jié)）
首次固定時(shí)間： 冷啟動(dòng)： 27 秒，重新獲取： 1 秒靈敏度：跟蹤：-164 dBm，冷啟動(dòng)： -147 dBm
熱啟動(dòng)： <1 秒熱啟動(dòng) - 156 dBm
水平位置精度：GNSS: 2.5 m CEP 時(shí)間脈沖信號(hào)精度：30 nsec RMS 
SBAS: 2.0 m CEP< 60 nsec 99%


（6）運(yùn)行參數(shù)
通信：USB 2.0（全速）
RS232（9,600 bps 至 921,600 bps，默認(rèn)為 115,200）
電源：+4 to + 36 V dc功耗：700 mW (typ), 800 mW (max
工作溫度：-40°C to +85°C機(jī)械沖擊極限：500g/1ms 絕對(duì)最大生存能力*。
MTBF ：396,193 小時(shí)（Telcordia 方法，GM/35C）


（7）物理規(guī)格
尺寸：44.2 mm x 36.6 mm x 11.1 mm重量：20 克
符合法規(guī)：CE、REACH、ROHS外殼材料鋁


（8）集成
連接器 ：數(shù)據(jù)/電源：9 針 Micro-D。軟件 ：包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件； 
GNSS 天線： MMCX 型兼容 Windows XP/Vista/7/8/10
數(shù)據(jù)通信協(xié)議 (DCP) ：協(xié)議兼容 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 (應(yīng)用編程接口（API） ： MicroStrain 通信庫 (MSCL) 開放源代碼許可，包括完整的文檔和示例代碼。
CX5 和 CV5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容性
*長期暴露在大于 2 倍滿量程的環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊


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3DM-GX5-GNSS/AHRS 傳感器的尺寸圖
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