特點(diǎn)
- 6-軸慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
- 可選雙天線系統(tǒng)
- 外接高精度GPS信號
- 無位置跳動
- 真航向輸出
- GPS時(shí)間戳
- 精確測量
- 相機(jī)快門控制
- 輪速計(jì)輸入
- 100Hz更新率
- 安裝簡單快捷
應(yīng)用
- 航空測量
- 農(nóng)業(yè)機(jī)械
- 資產(chǎn)管理
- GIS數(shù)據(jù)獲取
- 陸地測量
- 道路信息檢測、測量
簡介
Inertial+導(dǎo)航系統(tǒng)能提供高性價(jià)比GPS/INS測量系統(tǒng)。它接受外部NMEA格式的GPS接收機(jī)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(jì)來計(jì)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(jì)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(biāo)，同時(shí)也能增強(qiáng)方位和姿態(tài)性能指標(biāo)，而三軸的角度數(shù)據(jù)精度對于校正機(jī)載/車載攝相機(jī)或者激光雷達(dá)誤差來說非常重要。
Inertial+2采用雙天線設(shè)計(jì)，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(jī)在平飛的條件下。在長航線飛行時(shí)，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(fèi)大量的時(shí)間去處理GPS數(shù)據(jù)，有時(shí)還會丟失地理參考數(shù)據(jù)。通過使用inertial+增強(qiáng)技術(shù)，能得到高精度、恒穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
Inertia+內(nèi)部包含3個(gè)*級角度率陀螺儀，3個(gè)伺服*級加速度計(jì)，一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)部的低成本GPS用于時(shí)間對準(zhǔn)或者航向增強(qiáng)（雙天線）。
配置軟件可輕易的改變安裝角，移動測量點(diǎn)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(dǎo)，需要精確的對準(zhǔn)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(dú)運(yùn)行。對于事后處理，數(shù)據(jù)可以導(dǎo)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(shí)時(shí)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(shí)的情況下，inertial+仍然能夠校正它。
內(nèi)部的ADC轉(zhuǎn)換，20bit分辨率，加速度測量的分辨率是0.12mm/s²（12 μg）。ADC轉(zhuǎn)換模擬量輸入，采用圓錐/劃船（coning/sculling）運(yùn)動補(bǔ)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(biāo)），卡爾曼濾波和飛行中校準(zhǔn)等算法。內(nèi)部的英特爾奔騰級處理器運(yùn)行QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、可靠和實(shí)時(shí)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(gè)GPS接收機(jī)用于時(shí)間對準(zhǔn)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(yīng)用需求。航向鎖定和高級側(cè)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(jī)載或者船載之類的應(yīng)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(jī)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?yàn)榇藭r(shí)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(zhǔn)過程。在5m的基線長度下，可以達(dá)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(shí)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(shí)，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。
GPS vs GPS/INS
空闊地面：在空闊的環(huán)境下，單純GPS
的測量結(jié)果也很好，噪聲比較小。
兩個(gè)系統(tǒng)比較起來性能差不多。
單棵樹：當(dāng)GPS路過單棵樹（大約8s的路程），能看到環(huán)境改變而增加的噪聲。而GPS/INS不受該影響。
部分遮擋：存在部分遮擋時(shí)，GPS測量結(jié)果受衛(wèi)星被遮擋的情況而不同。在夏天，樹葉等會反射未被遮擋的衛(wèi)星信號，測量誤差會有所增加。
密集遮擋：很多路面兩邊都會存在遮擋，甚至?xí)l(fā)生衛(wèi)星信號失鎖，此時(shí)的測量結(jié)果會變得更不穩(wěn)定。
橋梁：路過涵洞或者橋梁下時(shí)，會發(fā)生衛(wèi)星信號丟失，此時(shí)GPS/INS仍然能精確測量減速和加速行駛。
性能參數(shù)
Inertial+/Inertial+2 GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng) |
參數(shù) | 2cm | 20cm | DGPS | SPS |
| L1/L2 GPS | L1 Float GPS | | |
位置 | L1/L2 Kinematic | L1 Kinematic OmniStar HP | Differential GPS OmniStar VBS | SPS |
位置精度 | 2cm 1σ | 20cm （10cm for HP） | 0.4m CEP | 1.8m 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 |
加速度 | |
-偏差 | 10 mm/s² 1σ | 10 mm/s² 1σ | 10 mm/s² 1σ | 10 mm/s² 1σ |
-非線性 | 0.01% | 0.01% | 0.01% | 0.01% |
-比例因子 | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ |
-量程 | 100/300 m/s² | 100/300 m/s² | 100/300 m/s² | 100/300 m/s² |
俯仰/橫滾 | 0.03° 1σ | 0.04° 1σ | 0.05° 1σ | 0.05° 1σ |
航向 | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ | 0.1° 1σ |
角速度 | |
-偏差 | 0.01°/s 1σ | 0.01°/s 1σ | 0.01°/s 1σ | 0.01°/s 1σ |
-比例因子 | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ | 0.1% 1σ |
-量程 | 100/300 °/s | 100/300 °/s | 100/300 °/s | 100/300 °/s |
跟蹤 （at 50km/h） | 0.07° RMS | 0.1° RMS | 0.15° RMS | 0.15° RMS |
更新率 | 100 Hz |
計(jì)算延時(shí) | 3.9 ms |
電源 | 9-18 V d.c. 15W |
尺寸（mm） | 234 x 120 x 76 （excluding connectors） |
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 |
注：
- GPS天線的溫度范圍為–55 to 85°C。
- Inertial+的位置精度取決于外部GPS的精度，有些廠家標(biāo)注在L1/L2條件下可以達(dá)到1cm的精度，此時(shí)Inertial+亦可以達(dá)到該精度，不過在動態(tài)環(huán)境下，GPS往往達(dá)不到這么高的精度。
- Inertial+2在只接一個(gè)天線的情況下，等同于Inertial+。
- 雙天線的標(biāo)準(zhǔn)基線長度是2m，更長的基線可以獲得更高航向精度，在5m基線長度下可以獲得0.05度的航向，請獲得更多支持。
- 參數(shù)有可能隨時(shí)改變，敬請更新！
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