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美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-CX5-GNSS/INS （3DM-CX5-45）高性能 GNSS 導航傳(chuan) 感器，采用一體(ti) 化導航解決(jue) 方案采用高性能集成多星座 GNSS 接收器，利用 GPS、GLONASS、北鬥和伽利略衛星星座。3DM-CX5-GNSS/INS 傳(chuan) 感器測量經過完全校準、溫度補償(chang) ，並在數學上與(yu) 正交坐標係對齊，以獲得極其精確的輸出。高度線性的傳(chuan) 感器性能和自適應估計濾波器算法可在現實世界的動態條件下產(chan) 生非常準確的計算輸出。
MicroStrain Sensing 3DM‑CX5 係列高性能工業(ye) 級板級慣性傳(chuan) 感器提供廣泛的三軸慣性測量、計算姿態和導航解決(jue) 方案。CX 產(chan) 品線具有 GX 係列的所有相同功能，采用專(zhuan) 為(wei) 批量生產(chan) 而設計的經濟高效的係統集成商友好型封裝。
補償(chang) 選項包括磁異常、陀螺儀(yi) 和加速度計噪聲以及噪聲影響的自動補償(chang) 。計算輸出包括俯仰、橫滾、偏航、航向、位置、速度和 GNSS 輸出，使其成為(wei) 完整的 GNSS/INS（GNSS 輔助慣性導航係統）解決(jue) 方案。
• 高性能集成多星座GNSS接收器和先進的 MEMS 傳(chuan) 感器技術可在小型封裝中提供直接慣性測量和輸出。
• 三軸加速度計、陀螺儀(yi) 、磁力計、溫度傳(chuan) 感器和壓力高度計實現了測量質量的最佳組合。
• 雙板載處理器運行新的自適應擴展卡爾曼濾波器 (EKF) 可實現出色的動態位置、速度和姿態估計。
| （1）同類最佳的性能 | （2）傳感器 | （3）操作 | （4）封裝 |
• 完全校準、溫度補償(chang) 和數學上與(yu) 正交坐標係對⻬以獲得高精度輸出。 • 高性能、低漂移陀螺儀(yi) ，噪聲密度低和振動校正誤差。 • 加速度計噪聲低至 20 ug/√Hz。 | • 多星座接收器可跟蹤多達 32 顆衛星； • 高性能加速度計： • 25 µg/√Hz（8g 選項）； • 80 µg/√Hz（20g 選項）。 • 超穩定陀螺儀(yi) ： • 8 dph 運行偏差（-40 至 +85°C）； • 偏移溫度滯後 0.05°/s； • 粗略 0.3°/√小時。 • 俯仰-橫滾動態精度 ±0.2°。 | • 采樣率可調高達 500Hz； • 34狀態自適應EKF； • 可獨立配置的 IMU、GNSS、EKF 輸出； • 前向兼容的 MIP 協議優(you) 化帶寬； • 用於(yu) 配置、控製、顯示和記錄的SensorConnect軟件。 | • CNC陽極氧化鋁； • 精密對準功能； • 高度緊湊且薄型： • 38.0 毫米 x 24.0 毫米 x 11.1 毫米 • 13.0克 • USB 和 TTL UART 接口（高達 921600 BAUD）； • –40 至 +85 °C 工作溫度範圍。 |
| （1）無人機導航 | （2）機器人導航 | （3）移動測繪、SLAM 和 PNT |
• 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀(yi) 和加速計可在急轉彎、強風等情況下提供準確且穩定的 PVA（位置、速度、姿態）輸出。 • 卓越的 IMU 性能和 EKF 強大的異常抑製能力有助於(yu) 在 GNSS 中斷或拒絕環境下進行導航。 • 完全校準和溫度補償(chang) 保證了室外工作溫度範圍內(nei) 的穩定性能，即使在波動較大的情況下也是如此。 | • 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀(yi) 和加速計可在惡劣地形下提供準確且穩定的 PVA（位置、速度、姿態）輸出。 • 自適應卡爾曼濾波器算法提供卓越的動態性能。 • 卓越的 IMU 性能和 EKF 強大的異常抑製能力有助於(yu) 在 GNSS 中斷或拒絕環境下進行導航。 • 完全校準和溫度補償(chang) 的 IMU 在苛刻的環境中提供穩定的性能。 | • 低噪聲、線性且穩定的 MEMS 陀螺儀(yi) 和加速計可在轉彎和顛簸期間實現卓越的航向精度。 • 自適應卡爾曼濾波器算法提供卓越的動態性能。 • 自動自校準和自動異常拒絕使帶有磁力計的裝置成為(wei) 可靠且準確的航向參考。 • 完全校準和溫度補償(chang) 的 IMU 在苛刻的環境中提供穩定的性能。 |
| （1）常規規格 | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁力計、壓力高度計、溫度傳感器和 GNSS 接收器 | ||
| 數據輸出： | 慣性測量單元 (IMU) 輸出： | 加速度、角速率、磁場、環境壓力、Delta-theta、Delta-速度 | |
| 計算輸出 | |||
| 擴展卡爾曼濾波器 (EKF)： | 濾波器狀態、GNSS 時間戳、LLH 位置、NED 速度、姿態估計（歐拉角、四元數、方向矩陣）、線性和補償加速度、偏差補償角速率、壓力高度、陀螺儀和加速度計偏差、比例因子和不確定性、重力和磁性模型等。 | ||
| 互補濾波器 (CF)： | 姿態估計（歐拉角、四元數、方向矩陣）穩定、北向和向上矢量、GNSS 相關時間戳 | ||
| 全球定位係統輸出 (GPS) | |||
| 全球導航衛星係統輸出 (GNSS)： | LLH位置、ECEF位置和速度、NED速度、UTC時間、GNSS時間、SV.GNSS協議接入模式可用。 | ||
| （2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速度計 | 陀螺儀 | 磁力計 | |
| 測量範圍： | ±8 g (標準) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可選) | 300°/sec (標準) ±75, ±150, ±900 (可選) | ±8 Gauss |
| 非線性： | ±0.02% fs | ±0.02% fs | ±0.3% fs |
| 分辨率： | 0.02 mg (+/- 8 g | <0.003°/sec (300 dps | |
| 偏差不穩定性： | ±0.04 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置誤差： | ±0.002 g | ±0.04°/sec | ±0.003 Gauss |
| 標度係數穩定性： | ±0.03% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪聲密度： | 20 µg/√Hz (2 g) | 0.005°/sec/√Hz (300°/sec) | 400 µGauss/√Hz |
| 對準誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 可調帶寬： | 225 Hz | 250 Hz | -- |
| 溫度範圍內的失調誤差： | 0.06% (typ) | 0.04% (typ) | -- |
| 溫度增益誤差： | 0.03% (typ) | 0.03% (typ) | -- |
| 振動引起的噪聲： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| (VRE) 振動校正誤差： | -- | 0.001°/s/g2 RMS | -- |
| IMU濾波： | 數字 sigma-delta 寬帶抗混疊濾波器到數字平均濾波器（用戶可調），按物理單位縮放。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU數據輸出率： | 1 Hz to 500 Hz（標準模式） 1 Hz to 1000 Hz（傳(chuan) 感器直接模式） | ||
| （3）壓力高度計 | |||
| 範圍： | -1400 m to 10,000 m（1260-260 hPa） | ||
| 相對精度： | 在 800-1000 hPa 範圍內 ± 0.1 hPa @ T= 25°C | ||
| 分辨率： | 0.01hPa RMS | 采樣率： | 25Hz |
| （4）計算輸出 | |||
| 位置精度： | ±2 m RMS 水平，±5 m RMS 垂直（典型值） | ||
| 速度精度： | ±0.1 m/s RMS (typ) | 姿態航向範圍： | 所有軸向 360° |
| 姿態準確度： | EKF 輸出：±0.25° RMS 橫滾和俯仰，±0.8° RMS 航向（典型值） | ||
| CF 輸出：±0.5° RMS 橫滾、俯仰和航向（靜態，典型），±2.0° 橫滾、俯仰（動態，典型） | |||
| 姿態分辨率： | < 0.01° | 姿態重複精度： | 0.2°（典型值） |
| 計算更新率： | 500 Hz | ||
| 計算出的數據輸出率： | EKF 輸出：高達 500 Hz | ||
| CF 輸出：高達 500 Hz | |||
| （5）全球導航衛星係統 (GNSS) 輸出 | |||
| 接收器類型： | 72 通道 GPS/QZSS L1 C/A、GLONASS L10F、北鬥 B1、SBAS L1 C/A:WAAS、EGNOS、MSAS Galileo E1B/C | ||
| GNSS數據輸出速率： | 1 Hz to 4 Hz | 加速度極限： | ≤4g |
| 首次修複時間： | 冷啟動：27秒，重新捕獲：1秒 | 靈敏度 | 跟蹤：-164 dBm，冷啟動：-147 dBm |
| 熱啟動：<1秒 | 熱啟動： - 156 dBm | ||
| 測速精度： | 0.1 m/sec | 航向精度： | 0.5° |
| 水平位置精度： | 全球導航衛星係統：2.5m CEP | 時間脈衝信號精度： | 30 nsec RMS |
| SBAS：2.0m CEP | < 60 nsec 99% | ||
| 海拔限製： | 50,000米 | 速度限製： | 500 m /秒（972節） |
| （6）工作參數 | |||
| 溝通： | USB 2.0（全速）| TTL 串行（3.0 V 直流，9,600 bps 至 921,600 bps，默認 115,200） | ||
| 電源： | + 3.2 to 5.2 V dc | 功耗： | 500 mW (typ) |
| 工作溫度： | -40°C to +85°C | 機械衝擊極限： | 500g/1ms絕對最大生存能力。* |
| MTBF： | 400,094小時（Telcordia方法，GM/35C） | ||
| （7）物理規格 | |||
| 尺寸： | 38mm x 24mm x 9.7mm | 重量： | 8克 |
| 外殼材質： | 鋁 | 法規符合性： | CE、REACH、ROHS |
| （8）集成 | |||
| 連接器： | 數據/電源： | Samtec FTSH 係列 | |
| GNSS天線： | MMCX型 | ||
| 連接套件： | Micro D9 | ||
| 軟件： | 包含 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件；兼容Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數據通信協議（DCP）： | GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5、CX5 和 CV5 產品係列的協議兼容性 | ||
| 軟件開發包（SDK）： | MicroStrain 通信庫 (MSCL) 開源許可證包括完整的文檔和示例代碼。 | ||
| * 注意：反複暴露於 > 2 倍滿量程可能會導致永久性損壞。 | |||
| 相關圖紙 | |
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| 產品圖 | 3DM-CX5-GNSS/INS |
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