FSI400 FOG_GNSS Gabungan Sistem Navigasi Inersia

FSI400 FOG_GNSS Gabungan Sistem Navigasi Inersia

Giroskop-serat optik-loop tertutup dengan presisi tinggi
Getaran internal-desain peredam
Navigasi otonom-durasi panjang

Deskripsi
Fitur Utama

 

  • Giroskop-serat optik-loop tertutup dengan presisi tinggi
  • Getaran internal-desain peredam
  • Navigasi otonom-durasi panjang
  • Navigasi presisi tinggi-RTK dapat dihubungkan
  • Tahan getaran dan guncangan serta tahan interferensi elektromagnetik
  • Desain tersegel dan andal
  • Penentuan posisi diferensial lepas pantai
product-352-254

 

Bidang Aplikasi

 

  • Navigasi pesawat
  • Referensi sikap/kontrol lintasan untuk drone/kendaraan/kapal/perahu

 

Ikhtisar Produk

 

FSI400 adalah sistem navigasi terintegrasi inersia/satelit serat optik yang sangat andal dan hemat biaya, dapat diterapkan secara luas di berbagai bidang seperti platform yang dipasang pada kendaraan dengan presisi tinggi dan UAV dengan daya tahan lama, serta navigasi, kontrol, dan pengukuran. Sistem ini menggunakan giroskop serat optik (FOG) loop tertutup dan akselerometer presisi tinggi, dikombinasikan dengan papan GNSS profesional, untuk menghasilkan keluaran navigasi waktu nyata. Output sistem kompatibel dengan perangkat lunak-pemrosesan pasca-umum untuk memperoleh-hasil navigasi dengan presisi lebih tinggi dan berfungsi sebagai tolok ukur untuk platform penelitian.

 

Teknologi Unik

 

Sistem ini mewarisi filosofi desain modular dari produk serupa dan mengadopsi giroskop optik silikon presisi tinggi dan akselerometer MEMS presisi tinggi. Melalui pemrosesan algoritme fusi multi-sensor, data navigasi inersia utama serta posisi dan kecepatan GPS dimasukkan ke dalam filter, sedangkan posisi, kecepatan, dan sikap INS juga digunakan sebagai masukan ke filter. Dengan membandingkan perbedaan keduanya, filter membentuk model kesalahan untuk memperkirakan kesalahan INS dan menggunakan kesalahan ini untuk mengoreksi hasil navigasi inersia, sehingga memperoleh hasil navigasi terintegrasi untuk kecepatan, posisi, dan sikap. Sistem navigasi inersia dapat menyediakan mode konfigurasi berbeda untuk menyesuaikan dengan operator yang berbeda, seperti lintas udara, kendaraan-, dan lintas kapal.

 

Parameter Kinerja

 

FSI400 FOG_GNSS Gabungan Sistem Navigasi Inersia

Giroskop Serat Optik

Rentang (derajat / s)

±300

Bias-suhu penuh (derajat /jam,, 3σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Stabilitas Bias (derajat / jam, penghalusan 10 detik)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Ketidakstabilan Bias (derajat / jam, allan)

Kurang dari atau sama dengan 0,001

Akselerometer MEMS

Rentang (g)

±20

Bias-suhu penuh (mg,3σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,1

Stabilitas Bias (ug,10s dihaluskan)

Kurang dari atau sama dengan 10

Ketidakstabilan Bias (ug, allan, typ)

Kurang dari atau sama dengan 1

Akurasi Navigasi

Akurasi-sejajarkan Utara-sendiri ( derajat , 1σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,06detikL (1mil)

Akurasi Inersia Murni (1σ)

Kurang dari atau sama dengan 1 mil laut/1 jam

Antarmuka Listrik/Mekanik

Catu Daya (V)

18~36(riak Kurang dari atau sama dengan 100mV)

Dimensi (mm×mm×mm)

212 × 155 × 125

Berat (g)

Kurang dari atau sama dengan 5000

product-507-831

 

Perkenalan

 

Ringkasan

FSI400 menggunakan giroskop serat optik ultra-presisi tinggi-dan akselerometer lentur kuarsa, dan dikombinasikan dengan papan GNSS profesional. Diproses oleh perangkat lunak fusi data yang dirancang khusus, data ini dapat memberikan penentuan posisi, penentuan sikap, dan informasi dinamis seperti akselerasi tiga-dimensi dan kecepatan sudut. Ini dapat digunakan secara luas pada platform penelitian ilmiah seperti pesawat terbang, kendaraan tak berawak, kapal tak berawak, dan kendaraan udara tak berawak, yang berfungsi sebagai sistem navigasi referensi.

 

Fitur

Fitur utama FSI400 adalah sebagai berikut:

  • Giroskop-serat optik-loop tertutup dengan presisi tinggi
  • Getaran internal-desain peredam
  • Navigasi otonom-durasi panjang
  • Navigasi presisi tinggi-RTK dapat dihubungkan
  • Tahan getaran dan guncangan serta tahan interferensi elektromagnetik
  • Desain tersegel dan andal
  • Penentuan posisi diferensial lepas pantai

 

Komposisi

FSI400 terutama terdiri dari giroskop serat optik tiga-sumbu, akselerometer-tiga sumbu, sirkuit pemrosesan informasi, perangkat lunak navigasi, komponen struktur sistem, kabel pengujian sistem, dan perangkat lunak pengujian sistem.

Output berikut disediakan secara default:

  • Kecepatan sudut-tiga dimensi
  • Akselerasi-tiga dimensi
  • Suhu giroskop
  • Suhu akselerometer
  • Informasi posisi navigasi, kecepatan, dan sikap terintegrasi
  • Penempatan penerima satelit, pengukuran kecepatan, dan informasi status
  • waktu UTC

 

Aplikasi

Navigasi pesawat

Referensi sikap/kontrol lintasan untuk drone/kendaraan/kapal/perahu

 

Kinerja Produk

Parameter

Tabel1 Parameter kinerja sistem

Giroskop Serat Optik

Rentang (derajat / s)

±300

Bias-suhu penuh (derajat /jam,, 3σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Stabilitas Bias (derajat / jam, rata-rata 10 detik)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Ketidakstabilan Bias (derajat / jam, allan)

Kurang dari atau sama dengan 0,001

Pengulangan Bias (derajat / jam)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Jalan Acak Sudut (derajat /√h)

Kurang dari atau sama dengan 0,0005

Nonlinier Faktor Skala (ppm)

Kurang dari atau sama dengan 10

Kopling-silang (rad)

Kurang dari atau sama dengan 0,001

Bandwidth (Hz)

Lebih besar dari atau sama dengan 200Hz

Akselerometer MEMS

Rentang (g)

±20

Bias-suhu penuh (mg,3σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,1

Stabilitas Bias (ug, rata-rata 10 detik)

Kurang dari atau sama dengan 10

Ketidakstabilan Bias (ug, allan, typ)

Kurang dari atau sama dengan 1

Pengulangan Bias (ug)

Kurang dari atau sama dengan 10

Kecepatan Berjalan Acak (m/s/√h)

Kurang dari atau sama dengan 0,01

Nonlinier Faktor Skala (ppm, ±1g)

Kurang dari atau sama dengan 100

Kopling-silang (rad)

Kurang dari atau sama dengan 0,001

Bandwidth (Hz)

Lebih besar dari atau sama dengan 200Hz

Akurasi Navigasi

Akurasi-penyelarasan diri Utara-pencarian ( derajat , 1σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,06detikL (1mil)

Akurasi Inersia Murni (1σ)

Kurang dari atau sama dengan 1 mil laut/1 jam

Akurasi Pengukuran Kedalaman (cm)

Kurang dari atau sama dengan 5 (lingkungan laut)

Kombinasi Posisi Horizontal (m,1σ)

Kurang dari atau sama dengan 2 (titik tunggal)
Kurang dari atau sama dengan 0.02+1ppm(RTK)

Kombinasi Posisi Vertikal (m,1σ)

Kurang dari atau sama dengan 3 (titik tunggal),
Kurang dari atau sama dengan 0.03+1ppm(RTK)

Kombinasi Kecepatan Horisontal (m/s,1σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,05

Kombinasi Kecepatan Vertikal (m/s,1σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,1

Judul Kombinasi (derajat ,1σ))

Kurang dari atau sama dengan 0,1 (dinamis)
Kurang dari atau sama dengan 0,03 (RTK, dinamis)

Kombinasi Sikap Horizontal (derajat ,1σ)

Kurang dari atau sama dengan 0,008 (titik tunggal, dinamis)
Kurang dari atau sama dengan 0,005 (RTK, dinamis)

Antarmuka Listrik/Mekanik

Catu Daya (V)

18~36(riak Kurang dari atau sama dengan 100mV)

Daya-status Stabil (W)

Kurang dari atau sama dengan 18

Waktu Mulai

Kurang dari atau sama dengan 2

Antarmuka Komunikasi

RS422/RS232

Kecepatan Pembaruan (Hz)

200

Dimensi (mm×mm×mm)

212 × 155 × 125

Berat (g)

Kurang dari atau sama dengan 5000

Lingkungan Operasi

Suhu Operasional (derajat)

-40 ~ +70

Suhu Penyimpanan (derajat)

-55 hingga +85

Getaran (g, Rms)

20~2000HZ, 6.06

Kejutan (g)

100g/1ms

Keandalan

MTBF (jam)

20000

 

Karakteristik Listrik

Steker konektor eksternal produk menggunakan konektor J29A-25Zk yang tersegel; definisi pin adalah sebagai berikut:

Tabel1Pin Definisi FSI400

Nomor pin J29A-25Zk

Definisi konektor

Perkataan

1,2

+ (9~36) DATANG

Catu daya positif

3,4

+(9~36)VGND

5

INS_RS422_1_TX+

Saluran M1

Antarmuka RS422

(konfigurasi, peningkatan, keluaran)

6

INS_RS422_1_TX-

7

INS_RS422_1_RX+

8

INS_RS422_1_RX-

9

DJP

10

INS_RS422_2_TX+

Saluran M2

Antarmuka RS422

mengeluarkan protokol IMU (55AC)

11

INS_RS422_2_TX-

12

INS_RS422_2_RX+

13

INS_RS422_2_RX-

14

DJP

15

GPS_RS232_TXD

Saluran M4

Antarmuka RS232

Terhubung langsung ke kartu papan GNSS

Keluarkan observasi mentah GNSS

16

GPS_RS232_RXD

17

DJP

18

TTL_IN+

Mode penerima satelit eksternal

Masukan sinyal PPS

20

DJP

21

INS_RS422_3_TX+

Saluran M3

Antarmuka RS422

Output navigasi terintegrasi-waktu nyata

22

INS_RS422_3_TX-

23

INS_RS422_3_RX+

24

INS_RS422_3_RX-

25

DJP

Setelah tegangan catu daya turun di bawah tegangan ambang pengoperasian perangkat, waktu tunggu-pematian daya adalah tMATI sebelum dihidupkan kembali tidak boleh kurang dari 3 detik; interval-pematian daya yang tidak memadai dapat menyebabkan pengaktifan perangkat, pengait-up, atau kegagalan inisialisasi secara tidak normal.

 

Komunikasi Eksternal

FSI400 didefinisikan pada diagram pengkabelan di atas, terdapat 3 saluran keluaran RS422, 1 saluran keluaran RS232, dan satu saluran PPS masuk.

 

Keluaran Saluran M1

Saluran M1 adalah port konfigurasi utama perangkat, antarmuka komunikasi RS422, dengan fungsi seperti konfigurasi, peningkatan perangkat lunak, dan protokol konfigurasi keluaran; itu dapat dikonfigurasi untuk mengeluarkan protokol lain. Protokol keluaran yang saat ini dikonfigurasi untuk saluran ini adalah protokol IMU standar.

Protokol IMU umum mengeluarkan data IMU secara default dalam mode siaran berwaktu, dengan frekuensi keluaran default 200Hz; setiap frame data 40byte, baud rate 460800bps, 1bit bit awal, 8 bit data, 1 bit stop, tanpa paritas. Untuk variabel multi-byte, byte rendah dikirim terlebih dahulu, lalu byte tinggi.

Tabel1UmumIMUProtokol

TIDAK.

Indeks Mulai Byte

Jumlah Byte

Isi

Setara

Jangkauan

Satuan

Perkataan

1

0

1

0x55

1

   

Tajuk bingkai

2

1

1

0xAA

1

   

Tajuk bingkai

3

2

1

36

1

   

Panjang datanya

4

3

4

nomor PC

1

   

Nilai hitungan 1 ms

5

7

4

Tingkat sudut X

0.000001

[-2000,2000]

derajat / s

 

6

11

4

Kecepatan sudutY

0.000001

[-2000,2000]

derajat / s

 

7

15

4

Kecepatan sudutZ

0.000001

[-2000,2000]

derajat / s

 

8

19

4

AkselerasiX

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

9

23

4

AkselerasiY

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

10

27

4

AkselerasiZ

0.000001

[-40,40]

m/s2

 

11

31

2

Suhu sistem

0.008

[-120,120]

derajat

 

12

33

2

Tahun, bulan, hari

-

-

-

Bit0~bit4: hari 0-31

Bit5~bit8: bulan 0~12

Bit9~bit15: tahun 0~99

Misalnya1100011110011111

mewakili 2099 tahun 12 bulan 31 hari

13

35

4

stempel waktu

0.1

-

MS

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

Contoh:0011 0011 0111 1111 1001 0111 1111 1111

Mewakili: 23 jam 59 menit 59,9999 detik

14

39

1

Jumlah pemeriksaan

1

[0,255]

 

subskrip (2-38) byte orde rendah dari jumlah kumulatif byte8bit

 

Keluaran saluran M2

M2Saluran ini adalah port keluaran dari saluran kedua, tanpa fungsi konfigurasi atau peningkatan, dan mengeluarkan protokol M PV4_IMU. Protokolnya adalah sebagai berikut

Tabel 2 Tabel format data IMU

Byte

Format

Keterangan

0

U8

Tajuk 0x55

1

U8

Tajuk 0xAC

2~3

U16

Minggu GPS

4~11

dobel

m-detik

12~15

mengambang

Gyro X, derajat/dtk

16~19

mengambang

Gyro Y, derajat/dtk

20~23

mengambang

Gyro Z, derajat/dtk

24~27

mengambang

ACC X, m/s2

28~31

mengambang

Didirikan j, m/buruk

32~35

mengambang

Didirikan g, m/buruk

36~37

U16

jumlah ODO

38~39

U16

BISA DATA BUS, 0,01 m/s

40~41

I16

Suhu, 0,5/LSB

42

U8

status IMU

43

U8

Checksum, penambahan karakter yang tidak ditandatangani dari Byte2~Byte42

115200-8-N-1, little-endian, kecepatan keluaran: 200Hz

Catatan:

status IMU

Bit1 PPS Normal0 Error 1 – Ketika PPS memiliki tambahan 0, PPS berikutnya tidak akan dilewati1.

Bit2 TIME (sow) Normal0 Error1 Ketika SOW memiliki nilai tambahan0, nilai selanjutnya tidak akan melompat1.

Bit3 IMU1 Normal0 Kesalahan1

Kesalahan Bit4 IMU2 (jika ada) Normal0 Kesalahan1

Bit5 ODONormal0 Kesalahan1

Bit6 BISA Normal0 Kesalahan1

Status statis Bit7~8 0 1 2 3 Stasioner0 Sedikit1 Sedang2 Parah 3

Sistem koordinat berada tepat-depan-atas, mewakili laju perubahan sudut dan percepatan. Setelah decoding, ia menjadi depan-kanan-bawah, dan juga menjadi pertambahan radian dan pertambahan kecepatan.

Bila tidak ada satelit saat memulai GPS-MINGGU adalah0, m-detik dimulai dari0awal dan meningkat seiring dengan penyebaran data.

Setelah satelit valid, GPS-WEEK dan m-detik hanya perlu disinkronkan dengan board card.

 

Keluaran saluran M3

Saluran M3 adalah port keluaran saluran-ketiga, tanpa konfigurasi atau fungsi peningkatan, dan mengeluarkan protokol navigasi terintegrasi-waktu nyata. Protokol navigasi terintegrasi real-time-mengeluarkan data secara default dalam cara siaran berwaktu, dengan 164 byte per frame, frekuensi output 200Hz, laju baud 460800bps, 1 bit awal, 8 bit data, 1 bit stop, dan tanpa paritas. Untuk variabel multi-byte, byte rendah dikirim terlebih dahulu, lalu byte tinggi. Protokol komunikasi tipikal ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Protokol Komunikasi Terminal Pemosisian Mengemudi Otonom

TIDAK.

Urutan Byte Pertama

Jumlah Byte

Nama Sinyal

Satuan Pengukuran atau Isi

Setara

Deskripsi Akurasi Antarmuka

1

0

1

Bingkai Tajuk 1

Konten: 55 jam

1

Bilangan bulat 8-bit yang tidak ditandatangani

2

1

1

Bingkai Tajuk 2

Isi: AAH

1

Bilangan bulat 8-bit yang tidak ditandatangani

3

2

1

Panjang datanya

Isi: 160 jam

1

Bilangan bulat 8-bit yang tidak ditandatangani

4

3

4

Nomor PC

-

1

Bilangan bulat 16-bit yang tidak ditandatangani

5

7

1

Kata status sistem

-

1

Kesalahan-pengujian mandiri: 0x1F; lebih besar dari 0x41 menunjukkan-status tersedia pengguna (status navigasi terintegrasi)

6

8

1

Kata status-waktu nyata

-

1

Cadangan telemetri

7

9

2

Kata status perangkat

-

1

Cadangan telemetri

8

11

4

Kata status proses

-

1

Cadangan telemetri

9

15

4

Kecepatan sudut giroskop X

[-500,500] derajat / detik,

0.0000005

Nilai sementara

10

19

4

Kecepatan sudut giroskop sumbu Y-

[-500,500] derajat / detik,

0.0000005

Nilai sementara

11

23

4

Kecepatan sudut giroskop sumbu Z-

[-500,500] derajat / detik,

0.0000005

Nilai sementara

12

27

4

Akselerasi sumbu X-

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

0.000001

Nilai sementara

13

31

4

Akselerasi sumbu Y-

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

0.000001

Nilai sementara

14

35

4

Akselerasi sumbu Z-

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

0.000001

Nilai sementara

15

39

4

Gabungan garis bujur

[-180,180] derajat

0.0000001

 

16

43

4

Garis lintang terintegrasi

[-90,90] derajat

0.0000001

 

17

47

4

Ketinggian terintegrasi

[-1000,16384]m

0.00001

 

18

51

2

Kecepatan utara terintegrasi

[-300,300]m/s

0.005

 

19

53

2

Kecepatan vertikal terintegrasi

[-300,300]m/s

0.005

 

20

55

2

Kecepatan timur terintegrasi

[-300,300]m/s

0.005

 

21

57

2

Sudut gulungan

[-180,180] derajat

0.006

 

22

59

2

Sudut pos

[0,360] derajat

0.006

Integer 16-bit tak bertanda, positif dimulai dari timur ke utara

23

61

2

Sudut nada

[-90,90] derajat

0.006

 

24

63

4

Garis bujur penerima

[-180,180] derajat

0.0000001

 

25

67

4

Garis lintang penerima

[-90,90] derajat

0.0000001

 

26

71

4

Ketinggian penerima

[-1000,16384] m

0.00001

 

27

75

2

Kecepatan utara penerima

[-300,300]m/s

0.005

 

28

77

2

Kecepatan vertikal penerima

[-300,300]m/s

0.005

 

29

79

2

Kecepatan penerima timur

[-300,300]m/s

0.005

 

30

81

1

Suhu

derajat

1

 

31

82

1

Status posisi penerima

-

1

bit0-3: Bendera posisi penerima asli; bit4-7: sinyal arah.

32

83

4

Detik hari

s

0.001

 

33

87

1

tahun

 

1

 

34

88

1

bulan

 

1

 

35

89

1

hari

 

1

 

36

90

1

Jumlah satelit posisi

 

1

 

37

91

2

Sudut lintasan

[0,360] derajat

0.006

Integer 16-bit tak bertanda, positif dimulai dari timur ke utara

38

93

2

Judul-antena ganda

[0,360] derajat

0.006

Integer 16-bit tak bertanda, positif dimulai dari timur ke utara

39

95

2

Informasi Cadangan 1

-

1

 

40

97

2

Informasi Cadangan 2

-

1

 

41

99

2

Informasi Cadangan 3

-

1

 

42

101

2

Informasi Cadangan 4

-

1

 

43

103

2

Informasi Cadangan 5

-

1

 

44

105

2

Jumlah Satelit Orientasi

-

1

 

45

107

1

Informasi Cadangan 6

-

1

 

46

108

1

Informasi Cadangan 7

-

1

 

47

109

1

Informasi Cadangan 8

-

1

 

48

110

1

Informasi Cadangan 9

-

1

 

49

111

4

Hitungan 100 mega detik

-

1

Bilangan bulat 16-bit yang tidak ditandatangani

50

115

4

Informasi Cadangan 10

-

1

 

51

119

4

Informasi Cadangan 11

-

1

 

52

123

4

Informasi Cadangan 12

-

1

 

53

127

4

Informasi Cadangan 13

-

1

 

54

131

4

Informasi Cadangan 14

-

1

 

55

135

4

Informasi Cadangan 15

-

1

 

56

139

4

Informasi Cadangan 16

-

1

 

57

143

4

Informasi Cadangan 17

-

1

 

58

147

4

Informasi Cadangan 18

-

1

 

59

151

4

Informasi Cadangan 19

s

1

 

60

155

4

Informasi cadangan 20

s

1

 

61

159

4

Informasi cadangan 21

-

1

 

62

163

1

Jumlah pemeriksaan

Panjang data dan 8 bit rendah dari jumlah byte data

1

 

 

M keluaran 4 saluran

M4Salurannya adalah port keluaran koneksi langsung-papan GNSS, keluaran RS232, laju baud keluaran 460800. Protokol keluaran saat ini adalah protokol papan Unicore. Format keluaran dikonfigurasi sebagai berikut:

RANGECMPB COM1 1

Menghasilkan 1 detik nilai observasi mentah dalam format terkompresi biner. Menghasilkan data ephemeris biner, termasuk GPS, BDS, GLA, dan GLO. Tingkat baudnya adalah 460800.

 

Mode Kerja Navigasi{0}}waktu nyata

a) Aktifkan-pengujian mandiri-

Setelah produk dihidupkan, produk melakukan-pengujian mandiri. Waktu pengujian mandiri-tidak lebih dari 15 detik. Jika pengujian mandiri-gagal, proses akan dihentikan. Jika uji-mandiri berhasil, maka akan memasuki mode siaga.

b) Siaga

Waktu siaga tidak lebih dari 10 detik. Jika informasi satelit yang valid tersedia selama siaga, informasi satelit diperoleh dan sistem memasuki penyelarasan. Jika informasi satelit tidak valid, informasi posisi yang disimpan dalam flash digunakan untuk memasukkan penyelarasan.

c) Penyelarasan

Waktu penyelarasan tidak lebih dari 300 detik. Selama proses penyelarasan, pembawa diharuskan untuk tetap diam. Setelah penyelarasan selesai, secara otomatis memasuki status navigasi.

d) Navigasi

Selama fase navigasi, ketika GNSS valid, sistem navigasi inersia dan GNSS RTK melakukan navigasi terintegrasi. Ketika GNSS tidak valid, sistem navigasi inersia melakukan navigasi otonom.

 

Struktur

Sistem ini mengadopsi struktur paduan aluminium, ringan, dan memiliki kekuatan struktural yang sangat tinggi, serta tahan terhadap getaran dan guncangan.

product-507-831

Gambar 1 Sistem Dimensi Struktur Keseluruhan

 

Tag populer: fsi400 fog_gnss menggabungkan sistem navigasi inersia, Cina fsi400 fog_gnss menggabungkan produsen sistem navigasi inersia, pabrik

Sepasang: Tidak

(0/10)

clearall