簡介
Inertial+導航系統(tǒng)能提供高性價比GPS/INS測量系統(tǒng)。它接受外部NMEA格式的GPS接收機信號,與內(nèi)部的慣性產(chǎn)品深組合處理,同樣以NMEA格式輸出融合后的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)??蛇x其它數(shù)據(jù)輸入格式。
由于多路經(jīng),衛(wèi)星參數(shù)等因素的影響,單純的GPS輸出數(shù)據(jù)會發(fā)生跳動,inertial+通過慣性傳感器陀螺儀和加速度計來計算位置速度、方位姿態(tài)等測量數(shù)據(jù),依靠傳感器本身,沒有跳動。外接的GPS用于消除慣性器件漂移而帶來的穩(wěn)定性誤差。
即使GPS信號丟失,inertial+仍然能通過內(nèi)部的慣性傳感器來繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)??梢酝ㄟ^輪速計等裝置,校正位置漂移,在2分鐘正常行駛的條件下,位置誤差不會大于5米。
Inertial+不僅能提高位置和速度性能指標,同時也能增強方位和姿態(tài)性能指標,而三軸的角度數(shù)據(jù)精度對于校正機載/車載攝相機或者激光雷達誤差來說非常重要。
Inertial+2采用雙天線設計,提高了航向精度,使用雙天線解決方案,在低動態(tài)條件下,能得到更高的航向精度和穩(wěn)定性,比如飛機在平飛的條件下。在長航線飛行時,能輸出恒穩(wěn)定的航向精度,在該條件下,單純使用慣性會降低航向精度。
在某些條件下,GPS信號非常弱,需要花費大量的時間去處理GPS數(shù)據(jù),有時還會丟失地理參考數(shù)據(jù)。通過使用inertial+增強技術,能得到高精度、恒穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。Inertia+內(nèi)部包含3個軍工級角度率陀螺儀,3個伺服軍工級加速度計,一體化設計,內(nèi)部的低成本GPS用于時間對準或者航向增強(雙天線)。
配置軟件可輕易的改變安裝角,移動測量點至虛擬位置,選用GPS類型等。24階卡爾曼濾波,自動校正天線、安裝位置等引起的誤差,安裝起來非常簡單,不像其它公司的慣導,需要精確的對準和對安裝位置誤差要求很高。
內(nèi)部集成了2GB的存儲卡,可單獨運行。對于事后處理,數(shù)據(jù)可以導出為ascii 文本格式,方便其它軟件加載。產(chǎn)品的數(shù)據(jù)輸出延時時間非常小,可以不用等待GPS的測量數(shù)據(jù),在0.5s的GPS輸入信號延時的情況下,inertial+仍然能夠校正它。
內(nèi)部的ADC轉換,20bit分辨率,加速度測量的分辨率是0.12mm/s²(12 μg)。ADC轉換模擬量輸入,采用圓錐/劃船(coning/sculling)運動補償算法來避免信號的混淆。
內(nèi)部的處理包括捷聯(lián)算法(采用WGS-84地球坐標),卡爾曼濾波和飛行中校準等算法。內(nèi)部的英特爾奔騰級處理器運行QNX實時操作系統(tǒng),保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、可靠和實時性。單天線 vs 雙天線
Inertial+2擁有雙天線,而Inertial+只有單天線。對于Inertial+2,外部輸入的GPS信號用于提供高精度的位置數(shù)據(jù),內(nèi)部的2個GPS接收機用于時間對準和航向解算。
Inertial+內(nèi)部的高級算法可以使路面車輛客戶通過單天線來滿足絕大部分的應用需求。航向鎖定和高級側滑角特性可以使inertial+在靜止和低動態(tài)環(huán)境下維持精確的航向值。機載或者船載之類的應用可以使用雙天線系統(tǒng)來維持高精度的航向值。
在單天線和雙天線的數(shù)據(jù)手冊中,某些條件下,二者的航向精度是相同的。然而,雙天線產(chǎn)品可以在各種條件下提供穩(wěn)定的航向值,而單天線產(chǎn)品在機載/船載/低動態(tài)車載條件下,航向精度會有所下降。
雙天線的航向精度
在理想的情況下,空闊環(huán)境,雙天線inertial+2系統(tǒng),天線的基線長度,每增加1m,可以得到0.3degree(1σ)的精度。建議基線長度是2m,在靜止的條件下,可以得到0.15degree的航向精度。在動態(tài)條件下,航向精度可以得到提高,因為此時的多路經(jīng)誤差處于變化之中,算法可以把該誤差給濾掉。
基線的長度可以大于2m,但是需要特殊的校準過程。在5m的基線長度下,可以達到0.05degree的航向精度。天線安裝誤差可能會影響更高的航向精度。
數(shù)據(jù)手冊中給出的航向精度比0.15degree要高,在動態(tài)環(huán)境下,或者用于陸地車輛,實際的航向精度要比通過雙天線所能獲得的值要好。在靜止時,空闊的環(huán)境下,2m的基線長度只能得到0.15degree(RMS)的航向精度。
Inertial+ / Inertial+2 GPS/INS組合導航系統(tǒng) | |||||
單天線,100Hz輸出 | Inertial+ | ||||
雙天線,100Hz輸出 | Inertial+2 | ||||
參數(shù) | -RT2 | -RT20 | -DGPS | -SPS | -ISPS (內(nèi)部 GPS) |
GNSS類型 | L1/L2 Kinematic |
L1 Kinematic OmniStar HP |
Differential GPS OmniStar |
SPS | SPS |
位置精度 | 2cm 1σ | 20cm (10cm for HP) | 0.4m CEP | 1.8m CEP | 3.0m CEP |
速度精度 | 0.05 km/h RMS | 0.08 km/h RMS | 0.1 km/h RMS | 0.1 km/h RMS | 0.2 km/h RMS |
俯仰/橫滾 | 0.03° 1σ | 0.04° 1σ | 0.05° 1σ | 0.05° 1σ | 0.15° 1σ |
航向 | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ | 0.2° 1σ |
跟蹤角 (at 50km/h) | 0.07° RMS | 0.1° RMS | 0.15° RMS | 0.15° RMS | 0.25° RMS |
加速度 | |
-偏差 | 10 mm/s² 1σ |
-非線性 | 0.01% 1σ |
-比例因子 | 0.1% 1σ |
-量程 | 100/300 m/s² |
角速度 | |
-偏差 | 2 deg/hr 1σ |
-隨機游走 | 0.2 deg/√hr 1σ |
-比例因子 | 0.1% 1σ |
-量程 | 100/300 °/s |
物理及環(huán)境指標 | |
計算延時 | 3.9 ms |
電源 | 9-18 V d.c. 15W |
尺寸(mm) | 234 x 120 x 76 (不含連接頭) |
重量 | 2.3 kg |
工作溫度 | –10 to 50°C |
振動 | 0.1 g²/Hz 5-500 Hz |
沖擊 | 100G, 11ms |
內(nèi)部存儲 | 2GB |