FSI400 FOG_GNSS kombinerat tröghetsnavigationssystem

FSI400 FOG_GNSS kombinerat tröghetsnavigationssystem

Hög-precision sluten-slinga fiberoptisk-gyroskop
Inre vibrationsdämpande-design
Lång-autonom navigering

Beskrivning
Huvudfunktioner

 

  • Hög-precision sluten-slinga fiberoptisk-gyroskop
  • Inre vibrationsdämpande-design
  • Lång-autonom navigering
  • RTK hög-precisionsnavigering kan anslutas
  • Vibrations- och stöttålighet och elektromagnetisk interferensbeständighet
  • Förseglad och pålitlig design
  • Offshore differentiell positionering
product-352-254

 

Applikationsfält

 

  • Flygplansnavigering
  • Attitydreferens / spårkontroll för drönare / fordon / fartyg / båtar

 

Produktöversikt

 

FSI400 är ett mycket pålitligt, kostnadseffektivt-fiberoptiskt tröghets-/satellitintegrerat navigationssystem, allmänt tillämpligt inom områden som hög-precisionsfordon-monterade plattformar och långa-uthålliga UAV:er, såväl som navigering, kontroll och mätning. Systemet använder fiberoptiska gyroskop med sluten-slinga (FOG) och hög-accelerometrar, kombinerat med ett professionellt GNSS-kort, för att uppnå real-navigeringsutdata. Systemutgången är kompatibel med vanliga efterbearbetningsmjukvara för-att erhålla högre{12}}precisionsresultat för navigering och fungera som ett riktmärke för forskningsplattformar.

 

Unik teknik

 

Systemet ärver den modulära designfilosofin för liknande produkter och använder hög-optiska gyroskop av kisel med hög precision och MEMS-accelerometrar med hög-precision. Genom bearbetning av multi-sensorfusionsalgoritmer matas de huvudsakliga tröghetsnavigeringsdata och GPS-position och hastighet in i filtret, medan INS-position, hastighet och attityd också används som indata till filtret. Genom att jämföra skillnaden mellan de två, etablerar filtret en felmodell för att uppskatta INS-fel och använder dessa fel för att korrigera tröghetsnavigeringsresultaten, och erhåller därigenom integrerade navigationsresultat för hastighet, position och attityd. Tröghetsnavigationssystemet kan tillhandahålla olika konfigurationslägen för att passa olika transportörer, såsom luftburna, fordons-monterade och fartygsburna.

 

Prestandaparametrar

 

FSI400 FOG_GNSS kombinerat tröghetsnavigationssystem

Fiberoptiskt gyroskop

Räckvidd (grad/s)

±300

Full-temperaturbias (grad /h,, 3σ)

Mindre än eller lika med 0,01

Bias Stability (grad/h, 10s utjämning)

Mindre än eller lika med 0,01

Bias Instability (grad /h, allan)

Mindre än eller lika med 0,001

MEMS Accelerometer

Område (g)

±20

Full-temperaturbias (mg,3σ)

Mindre än eller lika med 0,1

Bias Stability (ug,10s smoothed)

Mindre än eller lika med 10

Bias Instability (ug, allan, typ)

Mindre än eller lika med 1

Navigeringsnoggrannhet

Själv-justera nord-söker noggrannhet (grad , 1σ)

Mindre än eller lika med 0,06 sekL (1 mil)

Ren tröghetsnoggrannhet (1σ)

Mindre än eller lika med 1 nautisk mil/1 timme

Elektriskt/mekaniskt gränssnitt

Strömförsörjning (V)

18~36 (rippel mindre än eller lika med 100mV)

Mått (mm×mm×mm)

212 × 155 × 125

Vikt (g)

Mindre än eller lika med 5000

product-507-831

 

Introduktion

 

Översikt

FSI400 använder ultra-hög-fiberoptiska-optiska gyroskop och kvartsböjningsaccelerometrar och kombineras med ett professionellt GNSS-kort. Bearbetad av specialdesignad datafusionsmjukvara kan den ge exakt positionering, attitydbestämning och dynamisk information som tre-dimensionell acceleration och vinkelhastighet. Det kan användas i stor utsträckning på vetenskapliga forskningsplattformar som flygplan, obemannade fordon, obemannade fartyg och obemannade flygfarkoster, som fungerar som ett referensnavigeringssystem.

 

Drag

Huvudfunktionerna i FSI400 är följande:

  • Hög-precision sluten-slinga fiberoptisk-gyroskop
  • Inre vibrationsdämpande-design
  • Lång-autonom navigering
  • RTK hög-precisionsnavigering kan anslutas
  • Vibrations- och stöttålighet och elektromagnetisk interferensbeständighet
  • Förseglad och pålitlig design
  • Offshore differentiell positionering

 

Sammansättning

FSI400 består huvudsakligen av ett fiberoptiskt gyroskop med tre axlar, en accelerometer med tre axlar, informationsbearbetningskretsar, navigationsprogramvara, systemstrukturkomponenter, systemtestkablar och systemtestprogramvara.

Följande utgångar tillhandahålls som standard:

  • Tre-dimensionell vinkelhastighet
  • Tre-dimensionell acceleration
  • Gyroskopets temperatur
  • Accelerometer temperatur
  • Integrerad information om navigering, position, hastighet och attityd
  • Satellitmottagarens positionering, hastighetsmätning och statusinformation
  • UTC-tid

 

Ansökan

Flygplansnavigering

Attitydreferens / spårkontroll för drönare / fordon / fartyg / båtar

 

Produktens prestanda

Parametrar

Tabell 1 Systemprestandaparametrar

Fiberoptiskt gyroskop

Räckvidd (grad/s)

±300

Full-temperaturbias (grad /h,, 3σ)

Mindre än eller lika med 0,01

Bias Stability (grad/h, 10s i genomsnitt)

Mindre än eller lika med 0,01

Bias Instability (grad /h, allan)

Mindre än eller lika med 0,001

Bias repeterbarhet (grad /h)

Mindre än eller lika med 0,01

Angular Random Walk (grad /√h)

Mindre än eller lika med 0,0005

Skalfaktor olinjäritet (ppm)

Mindre än eller lika med 10

Kors-koppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 200Hz

MEMS Accelerometer

Område (g)

±20

Full-temperaturbias (mg,3σ)

Mindre än eller lika med 0,1

Bias Stability (ug, 10s i genomsnitt)

Mindre än eller lika med 10

Bias Instability (ug, allan, typ)

Mindre än eller lika med 1

Bias repeterbarhet (ug)

Mindre än eller lika med 10

Hastighet Random Walk (m/s/√h)

Mindre än eller lika med 0,01

Skalfaktor olinjäritet (ppm, ±1g)

Mindre än eller lika med 100

Kors-koppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 200Hz

Navigeringsnoggrannhet

Själv-inriktning nord-söker noggrannhet ( grad , 1σ)

Mindre än eller lika med 0,06 sekL (1 mil)

Ren tröghetsnoggrannhet (1σ)

Mindre än eller lika med 1 nautisk mil/1 timme

Djupmätnoggrannhet (cm)

Mindre än eller lika med 5 (marin miljö)

Kombination horisontellt läge (m,1σ)

Mindre än eller lika med 2 (en punkt)
Mindre än eller lika med 0.02+1ppm(RTK)

Kombination vertikal position (m,1σ)

Mindre än eller lika med 3 (en punkt),
Mindre än eller lika med 0.03+1ppm(RTK)

Kombination horisontell hastighet (m/s,1σ)

Mindre än eller lika med 0,05

Kombinations vertikal hastighet (m/s,1σ)

Mindre än eller lika med 0,1

Kombinationsrubrik (grad ,1σ))

Mindre än eller lika med 0,1 (dynamisk)
Mindre än eller lika med 0,03 (RTK, dynamisk)

Kombination horisontell attityd (grad ,1σ)

Mindre än eller lika med 0,008 (enkel punkt, dynamisk)
Mindre än eller lika med 0,005 (RTK, dynamisk)

Elektriskt/mekaniskt gränssnitt

Strömförsörjning (V)

18~36 (rippel mindre än eller lika med 100mV)

Fast-effekt (W)

Mindre än eller lika med 18

Starttid (er)

Mindre än eller lika med 2

Kommunikationsgränssnitt

RS422/RS232

Uppdateringshastighet (Hz)

200

Mått (mm×mm×mm)

212 × 155 × 125

Vikt (g)

Mindre än eller lika med 5000

Driftmiljö

Driftstemperatur (grad)

-40 ~ +70

Förvaringstemperatur (grad)

-55 till +85

Vibration (g, Rms)

20~2000HZ, 6,06

Chock (g)

100g/1ms

Pålitlighet

MTBF (h)

20000

 

Elektriska egenskaper

Produktens externa anslutningskontakt använder en förseglad J29A-25Zk-kontakt; stiftdefinitionerna är följande:

Tabell1Pin Definition av FSI400

J29A-25Zk pinnummer

Anslutningsdefinition

Anmärkningar

1,2

+ (9~36) KOM

Strömförsörjning positiv

3,4

+(9~36)VGND

5

INS_RS422_1_TX+

M1Channel

RS422-gränssnitt

(konfiguration, uppgradering, utgång)

6

INS_RS422_1_TX-

7

INS_RS422_1_RX+

8

INS_RS422_1_RX-

9

DGND

10

INS_RS422_2_TX+

M2Channel

RS422-gränssnitt

utgångar IMUprotocol (55AC)

11

INS_RS422_2_TX-

12

INS_RS422_2_RX+

13

INS_RS422_2_RX-

14

DGND

15

GPS_RS232_TXD

M4Channel

RS232-gränssnitt

Direkt ansluten till GNSS-kortkortet

Utdata GNSS råobservationer

16

GPS_RS232_RXD

17

DGND

18

TTL_IN+

Extern satellitmottagare läge

PPS-signalingång

20

DGND

21

INS_RS422_3_TX+

M3Channel

RS422-gränssnitt

Real-integrerad navigationsutgång

22

INS_RS422_3_TX-

23

INS_RS422_3_RX+

24

INS_RS422_3_RX-

25

DGND

När strömförsörjningsspänningen sjunker under enhetens drifttröskelspänning, -avstängningstid tAV innan du slår på igen får det inte vara mindre än 3 s; ett otillräckligt-avstängningsintervall kan orsaka onormal enhetsstart, låsning- eller initialiseringsfel.

 

Extern kommunikation

FSI400 definieras i kopplingsschemat ovan, det finns 3 kanaler med RS422-utgång, 1 kanal med RS232-utgång och en kanal med PPS in.

 

M1-kanalutgång

M1-kanalen är enhetens huvudkonfigurationsport, ett RS422-kommunikationsgränssnitt, med funktioner som konfiguration, mjukvaruuppgradering och utgångskonfigurationsprotokoll; den kan konfigureras för att mata ut andra protokoll. Utgångsprotokollet som för närvarande är konfigurerat för denna kanal är standard IMU-protokollet.

Det allmänna IMU-protokollet matar ut IMU-data som standard i tidsbestämt sändningsläge, med en standardutgångsfrekvens på 200 Hz; varje dataram 40byte, baudhastighet 460800bps,1bit startbit,8databitar,1stoppbitar, ingen paritet. För multi-bytevariabler skickas den låga byten först, sedan den höga byten.

Tabell 1 Allmänt IMU-protokoll

Inga.

Byte Start Index

Antal byte

Innehåll

Ekvivalent

Räckvidd

Enhet

Anmärkningar

1

0

1

0x55

1

   

Ramhuvud

2

1

1

0xAA

1

   

Ramhuvud

3

2

1

36

1

   

Datalängd

4

3

4

PCnum

1

   

1 ms räknevärde

5

7

4

Vinkelhastighet X

0.000001

[-2000,2000]

grad /s

 

6

11

4

VinkelhastighetY

0.000001

[-2000,2000]

grad /s

 

7

15

4

Vinkelhastighet Z

0.000001

[-2000,2000]

grad /s

 

8

19

4

AccelerationX

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

9

23

4

AccelerationY

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

10

27

4

AccelerationZ

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

11

31

2

Systemtemperatur

0.008

[-120,120]

grad

 

12

33

2

År, månad, dag

-

-

-

Bit0~bit4: dag 0-31

Bit5~bit8: månad 0~12

Bit9~bit15: år 0~99

Till exempel1100011110011111

representerar 2099 år 12 månad 31 dag

13

35

4

tidsstämpel

0.1

-

ms

(h*3600+m*60+s)*10000

Exempel:0011 0011 0111 1111 1001 0111 1111 1111

Representerar: 23h59min59.9999s

14

39

1

Kontrollsumma

1

[0,255]

 

subscript (2-38) lågordningsbyte av byten kumulativ summa8bit

 

M2-kanalutgång

M2Denna kanal är utgångsporten för den andra kanalen, utan konfiguration eller uppgraderingsfunktion, och matar ut M PV4_IMU-protokollet. Protokollet är som följer

Tabell 2 Tabell för IMU-dataformat

Bytes

Formatera

Beskrivning

0

U8

Rubrik 0x55

1

U8

Rubrik 0xAC

2~3

U16

GPS-vecka

4~11

dubbel

m-sekund

12~15

flyta

Gyro X, grad/s

16~19

flyta

Gyro Y, grad/s

20~23

flyta

Gyro Z, grad/s

24~27

flyta

ACC X, m/s2

28~31

flyta

Grundade j, m/dålig

32~35

flyta

Grundade g, m/dålig

36~37

U16

ODO räknas

38~39

U16

CAN BUS DATA,0,01m/s

40~41

I16

Temperatur, 0,5/LSB

42

U8

IMU-status

43

U8

Checksumma, osignerad char som läggs till från Byte2~Byte42

115200-8-N-1, little-endian, utgångshastighet: 200Hz

Notera:

IMU-status

Bit1 PPS Normal0 Fel 1 – När PPS har en efterföljande 0, kommer den efterföljande inte att hoppa över1.

Bit2 TID (sugga) Normal0 Fel1 När SOW har ett efterföljande värde0, kommer efterföljande värden inte att hoppa1.

Bit3 IMU1 Normal0 Fel1

Bit4 IMU2-fel (om har) Normal0 Fel1

Bit5 ODONormal0 Fel1

Bit6 CAN Normal0 Fel1

Bit7~8 statisk status 0 1 2 3 Stationär0 Lätt1 Måttlig2 Svår 3

Koordinatsystemet är rakt-fram-upp och representerar vinkelhastigheten för förändring och acceleration. Efter avkodning blir den främre-höger-ner och blir även radiansteg och hastighetssteg.

När det inte finns några satelliter vid start GPS-WEEKis0, m-sekund börjar från0 början och ökar, med data spridning.

När satelliterna är giltiga behöver GPS-WEEK och m-sekund bara synkroniseras med kortet.

 

M3-kanalutgång

M3-kanalen är den tredje-kanalens utgångsport, utan konfiguration eller uppgraderingsfunktion, och matar ut det integrerade-realtidsintegrerade navigationsprotokollet. Det integrerade realtidsnavigeringsprotokollet matar ut data som standard på ett tidsbestämt sändningssätt, med 164 byte per bildruta, en utfrekvens på 200Hz, en baudhastighet på 460800bps, 1 startbit, 8 databitar, 1 stoppbit och ingen paritet. För multi-bytevariabler skickas den låga byten först och sedan den höga byten. Ett typiskt kommunikationsprotokoll visas i Tabell 3.

Tabell 3 Autonom körningspositioneringsterminalkommunikationsprotokoll

Inga.

Första Byte Order

Antal byte

Signalnamn

Måttenhet eller innehåll

Ekvivalent

Gränssnittsnoggrannhet Beskrivning

1

0

1

Ramhuvud 1

Innehåll: 55H

1

8-bitars heltal utan tecken

2

1

1

Ramhuvud 2

Innehåll: AAH

1

8-bitars heltal utan tecken

3

2

1

Datalängd

Innehåll: 160H

1

8-bitars heltal utan tecken

4

3

4

PCNum

-

1

Osignerat 16-bitars heltal

5

7

1

Systemstatusord

-

1

Självtest-fel: 0x1F; större än 0x41 indikerar ett användartillgängligt-tillstånd (integrerat navigeringstillstånd)

6

8

1

Statusord i realtid-

-

1

Telemetri backup

7

9

2

Ord för enhetsstatus

-

1

Telemetri backup

8

11

4

Processstatusord

-

1

Telemetri backup

9

15

4

X-gyroskopets vinkelhastighet

[-500 500] grader /s,

0.0000005

Övergående värde

10

19

4

Y--axelgyroskopets vinkelhastighet

[-500 500] grader /s,

0.0000005

Övergående värde

11

23

4

Z-axelgyroskopets vinkelhastighet

[-500 500] grader /s,

0.0000005

Övergående värde

12

27

4

X-axelacceleration

[-80m/s2,80m/s2]

0.000001

Övergående värde

13

31

4

Y-axelacceleration

[-80m/s2,80m/s2]

0.000001

Övergående värde

14

35

4

Z-axelacceleration

[-80m/s2,80m/s2]

0.000001

Övergående värde

15

39

4

Kombinerad longitud

[-180 180] grader

0.0000001

 

16

43

4

Integrerad latitud

[-90,90]grader

0.0000001

 

17

47

4

Integrerad höjd

[-1000,16384]m

0.00001

 

18

51

2

Integrerad nordhastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

19

53

2

Integrerad vertikal hastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

20

55

2

Integrerad östlig hastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

21

57

2

Rullvinkel

[-180 180] grader

0.006

 

22

59

2

Kursvinkel

[0,360] grader

0.006

Osignerat 16-bitars heltal, positivt med start öster om norr

23

61

2

Stigningsvinkel

[-90,90]grader

0.006

 

24

63

4

Mottagarens longitud

[-180 180] grader

0.0000001

 

25

67

4

Mottagarens latitud

[-90,90]grader

0.0000001

 

26

71

4

Mottagarens höjd

[-1000,16384] m

0.00001

 

27

75

2

Mottagarens nordliga hastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

28

77

2

Mottagarens vertikala hastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

29

79

2

Mottagarens östhastighet

[-300,300]m/s

0.005

 

30

81

1

Temperatur

grad

1

 

31

82

1

Mottagarens positioneringsstatus

-

1

bit0-3: Originalmottagarens positioneringsflagga; bit4-7: riktningssignal.

32

83

4

Sekunder av dagen

s

0.001

 

33

87

1

år

 

1

 

34

88

1

månad

 

1

 

35

89

1

dag

 

1

 

36

90

1

Antal positioneringssatelliter

 

1

 

37

91

2

Spårvinkel

[0,360] grader

0.006

Osignerat 16-bitars heltal, positivt med start öster om norr

38

93

2

Dubbel-antennriktning

[0,360] grader

0.006

Osignerat 16-bitars heltal, positivt med start öster om norr

39

95

2

Säkerhetskopieringsinformation 1

-

1

 

40

97

2

Säkerhetskopieringsinformation 2

-

1

 

41

99

2

Säkerhetskopieringsinformation 3

-

1

 

42

101

2

Säkerhetskopieringsinformation 4

-

1

 

43

103

2

Säkerhetskopieringsinformation 5

-

1

 

44

105

2

Antal Orienteringssatelliter

-

1

 

45

107

1

Säkerhetskopieringsinformation 6

-

1

 

46

108

1

Säkerhetskopieringsinformation 7

-

1

 

47

109

1

Säkerhetskopieringsinformation 8

-

1

 

48

110

1

Säkerhetskopieringsinformation 9

-

1

 

49

111

4

100 megasekunder

-

1

Osignerat 16-bitars heltal

50

115

4

Säkerhetskopieringsinformation 10

-

1

 

51

119

4

Säkerhetskopieringsinformation 11

-

1

 

52

123

4

Säkerhetskopieringsinformation 12

-

1

 

53

127

4

Säkerhetskopieringsinformation 13

-

1

 

54

131

4

Säkerhetskopieringsinformation 14

-

1

 

55

135

4

Säkerhetskopieringsinformation 15

-

1

 

56

139

4

Säkerhetskopieringsinformation 16

-

1

 

57

143

4

Säkerhetskopieringsinformation 17

-

1

 

58

147

4

Säkerhetskopieringsinformation 18

-

1

 

59

151

4

Säkerhetskopieringsinformation 19

s

1

 

60

155

4

Säkerhetskopieringsinformation 20

s

1

 

61

159

4

Säkerhetskopieringsinformation 21

-

1

 

62

163

1

Kontrollsumma

Datalängd och de låga 8 bitarna av databytesumman

1

 

 

M 4-kanalsutgång

M4Kanalen är GNSS-kortets direktanslutning-utgång, RS232-utgång, utgångsöverföringshastighet är 460800. Det nuvarande utdataprotokollet är Unicore-kortprotokollet. Utdataformatet är konfigurerat enligt följande:

RANGECMPB COM1 1

Matar ut 1 s av obearbetade observationsvärden i binärt komprimerat format. Matar ut binära efemerisdata, inklusive GPS, BDS, GLA och GLO. Baudhastigheten är 460800.

 

Arbetsläge för navigering i realtid-

a) Start-självtest-

När produkten har slagits på utför den ett självtest-. Självtesttiden är inte mer än 15 s. Om självtestet- misslyckas avslutas processen. Om självtestet- lyckas går det in i vänteläge.

b) Standby

Standbytiden är inte mer än 10s. Om giltig satellitinformation är tillgänglig under standby, inhämtas satellitinformationen och systemet går in i justering. Om satellitinformationen är ogiltig används positionsinformationen som lagras i blixt för att gå in i justering.

c) Uppriktning

Inriktningstiden är inte längre än 300 s. Under inriktningsprocessen måste bäraren förbli stationär. När justeringen är klar går den automatiskt in i navigeringsläget.

d) Navigering

Under navigeringsfasen, när GNSS är giltigt, utför tröghetsnavigeringssystemet och GNSS RTK integrerad navigering. När GNSS är ogiltigt utför tröghetsnavigeringssystemet autonom navigering.

 

Strukturera

Systemet antar en aluminiumlegeringsstruktur, är lätt och har mycket hög strukturell styrka, med motståndskraft mot vibrationer och stötar.

product-507-831

Figur 1 Systemövergripande strukturella mått

 

Populära Taggar: fsi400 fog_gnss kombinerat tröghetsnavigationssystem, Kina fsi400 fog_gnss kombinerat tröghetsnavigationssystem tillverkare, fabrik

(0/10)

clearall