GNSS輔助慣性導航系統(級)
3DM-GQ4-45™是一個戰術級別的GNSS輔助慣性導航系統。
它包含了一個集成的GNSS系統和磁力計，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計算值，為用戶解決導航方案。
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。傳感器系統通過運行一個復雜的濾波器并結合融合算法，以產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，噪聲抵消。傳感器可輸出姿態（歐拉角），航姿參考系統值（AHRS），位置、速度、姿態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進行溫度補償。MEMS技術的使用，讓傳感器系統擁有了高精度、體積小、重量輕等優點。
系統配套了The LORD MicroStrain® MIP™ Monitor軟件，可用于設備配置，實時測量監控和數據記錄。另外，MIP™數據通信協議對于想要自主開發軟件的用戶也非常有利。
產品亮點
l 高性能集成多星座GNSS接收機和MEMS傳感器技術，能提供直接的或計算后的PVA數據。
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，保證測量質量的組合。
l 雙處理器運行卡爾曼濾波器，得出準確的位置、速度與姿態估計。
l 通過最多兩個GNSS星座的并發跟蹤改進位置輸出（GPS/QZSS衛星導航系統, GLONASS系統, 北斗衛星導航系統）
優點
同類性能
l 全校準，溫度補償，并且在數學上與正交坐標系對齊，從而實現高精度輸出
l 偏壓跟蹤，誤差估計，閾值標志，和自適應噪聲，磁場和引力場建模，允許每個應用程序進行微調。
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軟件開發包及開放通信協議，易于集成開發自主系統
l 與3DM-GX3®,3DM-GX4®和3DM-RQ1-45™有相同的通信協議，可輕松遷移。
成本效益
l 開發時間短
應用
l 輔助導航系統
l 平臺穩定，人工地平線
l 衛星天線，雷達，天線指向
產品規格
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，以及導航衛星系統接收機 | ||||
數據輸出 | 慣性測量單元（IMU）輸出：加速度，角速率，環境壓力，Δθ，Δv； 計算輸出：擴展卡爾曼濾波器（EKF）：過濾器狀態，GNSS時間戳，LLH位置，速度，姿態估計（歐拉角，四元數，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。互補濾光片（CF）的姿態估計（歐拉，四元數，方向矩陣的角度），指北和重力向量，GNSS相關時間戳； 導航衛星系統輸出（GNSS）：LLH位置，ECEF位置和速度，速度NED，UTC時間，GNSS時間，SV.GNSS協議等。 | ||||
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(標準) ±75, ±150,±900°/sec (可選) | ±2.5 Gauss | ||
分辨率 | <0.04 mg | <0.0025°/sec | -- |
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穩定性 | ±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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可調節帶寬 | 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；數字Σ-Δ寬頻帶抗混疊濾波器， 用戶可調節平均濾波器；圓錐和劃船效應積分補償（1kHz） | ||||
采樣頻率 | 10 kHz | 10 kHz | 50 Hz |
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IMU數據輸出速率 | 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) | ||||
姿態精度 | ±0.1° RMS roll & pitch, ±0.5° RMS heading (typ) | ||||
姿態航向范圍 | 360° about all axes | ||||
姿態分辨率 | < 0.01° | ||||
重復性 | 0.1° (typ) | ||||
計算更新速率 | 500 Hz | ||||
計算數據輸出速率 | 1 Hz to 500 Hz | ||||
導航衛星系統（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數據輸出速率 | 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 | |||||
通訊 | USB 2.0，RS232 (9,600 to 921,600 bps, 默認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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相應法規 | ROHS, CE, FCC Class B |
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集成信息 |
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接口 | 數據/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 | ||||
軟件開發包 | MIP™ 數據通訊協議，包括現有的采樣代碼 (與操作系統和操作平臺無關) |
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