【名词解释】
【IMU惯性测量单元】陀螺和加速度,输出角速度和加速度值;
【VG垂直陀螺】输出的是在IMU基础上进行实践积分后得到的姿态(俯仰和横滚)角度值(角速度单位是°/S,角度单位是°跟速度和位移的区别一样;
【AHRS航姿参考系统】一般加了磁场计(相当于指南针、罗盘),输出航向、姿态角度等值;
【INS惯性导航系统】一个使用加速计和陀螺仪来测量物体的加速度和角速度,并用计算机来连续估算运动物体位置、姿态和速度的辅助导航系统;
【NAV组合导航(松耦合)】GPS辅助输出三维坐标、姿态和航向所有信息;
【GPS/INS组合导航(紧耦合)】GPS和INS深度融合输出三维坐标、姿态和航向所有信息。
荷兰Xsens MTI-300/30 AHRS小惯导
MTi是一款微型3自由度飞行姿态及航向参考系统,具有体积小、重量轻的特点。该产品包含3D加速计、陀螺仪、磁强计以及惯性测量装置。该产品的内置低功耗信号处理器可提供实时无位移3D方向、校准3D加速度、3D转弯速度以及3D地球磁场数据。
数据输出
Xsens的MTI产品目前有7名家庭成员:
1 MTI-10
IMU:惯性测量单元:输出3D加速度,3D转速和3D地磁磁场,不分析数据来定向
2 MTI-20 VRU:垂直参考单位:偏航角是未参考的
3 MTI-30的AHRS:姿态和航向参考系统:完整陀螺增强姿态和航向参考系统,输出无漂移的横滚角、俯仰角和真北
4 MTI-100
IMU:惯性测量单元:输出3D加速度,3D转速和3D地磁磁场,不分析数据来定向
5 MTI-200 VRU:垂直参考单位:偏航角是未参考的
6 MTI-300
AHRS姿态和航向参考系统:完整陀螺增强姿态和航向参考系统,输出无漂移的横滚角、俯仰角和真北
7 MTI-G-710/700 GPS / INS :GPS辅助惯性导航系统
主要参数
GPS接收机 |
横滚/俯仰精度 |
50通道,L1 C/A码 |
静态(1σ) 0.2° |
更新率4Hz |
静态(**大)0.25° |
GPS L1 C/A的水平精度CEP 2米 |
动态(1σ) 0.3° |
启动时间冷启动27S |
动态(**大)1° |
GPS L1 C /垂直精度CEP 5米 |
航向精度 1度 |
跟踪灵敏度 -161dBm |
水平位置精度(1σ)1米 |
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垂直位置精度(1σ)2米 |
输入电压 4.5-34v |
速度精度 0.1米/秒 |
时钟漂移 10 ppm |
陀螺加计 |
典型功耗675-950mW |
陀螺测量范围 450°/s |
输出频率 **高2kHz |
零偏稳定性10°/h |
启动时间2.5秒。 |
加速度计范围50m/s2 |
IP等级IP67 |
加速度计精度40g |
接口RS232/422/UART / USB |
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工作温度 40~85C |
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应用领域
如有类似需求,请联系七维航测黄邓军,13811608576,给您推荐**佳解决方案。
【荷兰Xsens】
Xsens是一家有传奇历史的公司。Xsens公司成立于2000年是**的3D运动追踪技术和产品创新企业。
Xsens公司产品为低成本、高精确度的小型3D运动测量设备。该产品的这些特性支持在小型(无人)车辆的控制、稳定和导航中的应用;此外,产品还应用于诸如惯性全身人体运动捕捉(无摄影机式角色动画、VR训练和模拟、运动和医疗中适用)等全新领域当中。
Xsens公司研制开发出**先进的小型MEMS惯性传感器(加速计、回转仪)、辅助技术(GPS/GNSS、视觉、气压计、磁场传感器)及具有所有权的“传感器融合”软件算法。该公司的传感器融合技术可在现实世界和数字世界之间实现无缝交互,产品应用遍及工业控制与稳定、健康、体育和3D角色动画等等。至今已成功将数以万计的运动传感器和运动捕捉解决方案应用于3D角色动画、康复和运动科学以及机器人和相机稳定装置等领域。
其客户包括:美国艺电(Electronic Arts)、NBC
环球集团(NBC
Universal)、戴勒姆(Daimler)、欧特克(Autodesk)、ABB、西门子(Siemens)以及其它全球**的机构与公司。
【北京七维航测】
北京七维航测科技股份有限公司成立于2003年,于2011年在全国中小企业股份转让系统成功挂牌(证券简称:七维航测;证券代码:430088),主营业务面向航天、航空、航海、兵器、电子、电力、交通等领域。2007年,北京七维航测作为业内仅有的两家公司之一被选为中国惯性技术学会会员单位。公司总部位于中关村永丰高新技术产业基地,旗下有控股子公司无锡天和电子有限公司、全资子公司江苏七维测试技术有限公司、秦皇岛七维测控技术有限公司,并在南京、武汉、成都设有分公司,大连设有办事处。
公司主要的业务领域有:航测业务涉及GNSS/INS组合导航系统、GNSS高精度差分系统、姿态测量系统等产品的研发生产、销售、技术服务;检测业务基于高精尖传感器提供测量应用、数据采集系统应用;北斗应用涵盖高精度组合导航应用、同步授时应用、高精度北斗RTK应用;监测业务提供桥梁、尾矿库、水库大坝、地质灾害、基坑等安全监测服务。无人飞机业务覆盖无人飞机系统集成等领域。公司将在原有的提供优良设备、技术的基础上,提供有价值的服务,大力发展服务型项目。
公司成立十余年来,一直为各重点军工院所、高等院校及相关军工企业提供GNSS基准系统、高精度授时系统、GNSS/INS组合导航系统、高速运动目标测量基准系统及专业的技术服务;为北京市创新工程《城市轨道交通噪声特性与噪声地图技术研究项目》提供了安全检测系统;为北京地铁13号线、新疆果子沟大桥、沪蓉西高速公路的四座特大桥提供了健康监测系统;为中国某新型飞机提供了力反馈控制系统;为黄河春季破冰进行了无人飞机系统的开创性应用;公司还为我国首艘航母
“辽宁舰”进行了平台基准系统标校服务。
公司秉承“军工品质,精益求精”的质量方针和“科技创新,专业制胜”的经营策略,使公司的整体实力得以快速提升。2013年,公司被《福布斯》评为《2013福布斯中国**具潜力的百强企业》。公司已获得武器装备质量体系认证证书、二级保密资格单位证书和武器装备科研生产许可证证书。
附:
MTI 10系列和MTI
100系列(包括MTI-G-710 GPS / INS)的区别:
这两个系列虽然具有相同的软件和硬件接口,也仍然存在几个显著差异。
MTI-100系列包括MTI-G-700 GPS / INS,为该系列产品(Xsens MTI-G,于2007年推出)中首款GPS / IMU集成产品的继任者。MTi-G-700为GPS辅助定位,所以长久加速无影响。当GPS暂时不可用时,INS会及时填补GPS中断的空缺,并确保获得相比GPS位置和速度更高的完整性。由此产生的位置更新速率**高可达400 Hz。
MTI-10系列产品线
MTI-10系列提供三个集成水平型号:一个IMU,一个VRU和一个AHRS。10-IMU提供传感器数据,也可提供delta_q 和delta_vel 数据。产品采用MTI出色的信号处理管道,为用户设计自己的融合滤波算法提供了一个高性能的设备。20-VRU除MTI传感器数据外,还提供重心参考横滚和俯仰,以及无参照方向。 30-AHRS AHRS为一款全3D设备,同样提供参考磁航向。
信号处理通道
MTI-10系列产品全部采用了相同的**先进的信号处理管道,加速度计带宽高达375赫兹,陀螺仪高达415赫兹。10千赫的过采样率和一个衰减陡峭的低通数字滤波器,确保高抗振动性能。圆锥和划船补偿运行达到业界**的2千赫。所有内部传感器配有一个内置的自检。
Xsens卡尔曼滤波(XKF3i)
XKF3i为成熟的传感器融合算法,提供MTI-20 VRU和MTI-30 AHRS高可靠性能的方向。发散监测器是XKF3i的一个重要组成部分,确保即使在加速度和磁场扭曲下也会保持正确的方向。XKF3i自带多个过滤器设置配置文件,在特定的条件和环境下使用。
硬件设计
MTI-10系列提供两款不同外型的版本。封装防护等级为IP67,9针高品质的推拉式连接器提供用户友好的安装与连接。铝阳极氧化外壳(57x42x23毫米)提供7个对齐孔位,以确保准确的安装。 9针连接器采用串行连接、USB连接和3个GPIO。对于需要更高灵活性的客户,还可以选择24针的OEM板,尺寸为37x33x12毫米,重量只有11克。MTI-10系列和高性能的100系列(包括MTi-G)的所有产品完全可以互换,无需软件或硬件的更换。
MT开发工具包
新用户**需要了解MT 开发工具包,包括一个MTx测量设备,一份校准证书,一本用户手册,一根RS232(USB数据线)及用户友好型界面的MT 软件开发包(SDK)。用户使用该开发工具包能够充分利用MTx的各项功能,并将MT综合应用到现有系统当中。此外,您还将拥有自己的测量设备,并在数分钟之内开始运行,启动您的研发工作。
MTI-100系列产品线
MTI-100
提供四种不同的集成水平,系统集成人员从而可根据特定应用从中选择**佳的解决方案。100-IMU提供(校准)数据:转弯速率、加速度、磁场数据和压力数据。此外还可以输出delta_q
和 delta_vel格式的惯性数据,并以2 kHz进行圆锥和划船效应补偿。MTi-200 VRU和MTI-300
AHRS在IMU参考数据之后提供无漂移的滚动和俯仰数据。 MTI-200 VRU输出无参照方向数据,其中MTI-300
AHRS利用磁场稳定方向。有关MTI-G-700的更多信息,请查看MTI-G-700 GPS /
INS的内容。
振动抑制陀螺仪和信号处理管道
MTI-100系列采用了**新的振动抑制陀螺仪。结合**平衡的惯性传感器的信号处理和高带宽,产生的数据不会受到振动的影响。圆锥和划船补偿采用了一个行业**的频率2
kHz。所有内部传感器配有一个内置的自检.
Xsens估计引擎(XEE)
XEE是方向估计的下一个步骤。超越了传统的卡尔曼滤波(扩展),并且不存在相关的限制,XEE适用于更为复杂的系统,并且能够更好地处理如离群项和非高斯噪声等问题。XEE自带多个过滤器设置配置文件,在特定的条件和环境下使用。可在如磁场扭曲或加速度的情况下选择XEE响应。
硬件设计
MTI-10系列提供两款不同外型的版本。封装防护等级为IP67,9针高品质的推拉式连接器提供用户友好的安装与连接。铝阳极氧化外壳(57x42x23毫米)提供7个对齐孔位,以确保准确的安装。
9针连接器采用串行连接、USB连接和3个GPIO。对于需要更高灵活性的客户,还可以选择24针的OEM板,尺寸为37x33x12毫米,重量只有11克。MTI-10系列和高性能的100系列(包括MTi-G)的所有产品完全可以互换,无需软件或硬件的更换。
MT开发工具包
新用户**需要了解MT
开发工具包,包括一个MTx测量设备,一份校准证书,一本用户手册,一根RS232(USB数据线)及用户友好型界面的MT
软件开发包(SDK)。用户使用该开发工具包能够充分利用MTx的各项功能,并将MT综合应用到现有系统当中。此外,您还将拥有自己的测量设备,并在数分钟之内开始运行,启动您的研发工作。
Xsens MTI产品细节图
Xsens MTI产品系列
MTI-G-710系统