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美國 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。
? 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。
| （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)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）。 |
| （1）天線指向和平臺(tái)穩(wěn)定 | （2）機(jī)器人導(dǎo)航 | （3）無人機(jī)導(dǎo)航 |
? 穩(wěn)定、低噪聲、低延遲和線性 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。 ? 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。 |
| （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、無重力線性加速度、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 mg | 5°/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/√Hz | 0.002°/sec/√Hz | 100 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 kHz | 10 kHz | 50 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：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) | |||
| 相關(guān)圖紙 | |
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| 產(chǎn)品圖 | 3DM-RQ1-45 |
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| 尺寸圖 | |
