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美國 Lord（現 HBK）MICROSTRAIN 3DM-GX5-GNSS/AHRS 高性能 GNSS 導航傳(chuan) 感器（通用封裝）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。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，以實現高精度輸出。
3DM-GX5-35 提供 AHRS 和 GNSS 輸出的經濟組合，用於(yu) 客戶提供的卡爾曼濾波器。
• 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以及計算出的姿態和航向輸出。
• 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。
• AHRS 和 GNSS 輸出的經濟組合用於(yu) 客戶提供的卡爾曼濾波器。
| （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。 | • 采樣率可調高達 500Hz； • 獨立可配置的 IMU 和 GNSS 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： • 44.2 毫米 x 36.6 毫米 x 11 毫米； • 20.0克。 • USB 和 RS-232（高達 921600 BAUD）接口； • –40 至 +85 °C 工作溫度範圍。 |
| （1）無人機導航 | （2）機器人導航 | （3）測試與測量 |
• 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。 | • 完全校準和溫度補償(chang) 的傳(chuan) 感器在苛刻的環境中提供穩定的性能。 • 高度穩定、線性和低延遲的 MEM 加速度計和陀螺儀(yi) 可提供高精度和可重複性。 • 堅固的機加工鋁工業(ye) 包裝可在高振動和衝(chong) 擊環境中提供可靠的性能。 • 開源MSCL API 可以輕鬆集成到自定義(yi) 軟件應用程序中。 |
| （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、 和全球導航衛星係統接收器 | ||
| 數據輸出： | 慣性測量單元 (IMU) 輸出： | 加速度、角速度、磁場、環境壓力、Delta-theta、Delta-velocity | |
| 計算輸出 | |||
| 互補濾波器 (CF)： | 穩定的姿態估計值（歐拉角、四元數、方位矩陣）、北矢量和上矢量、全球導航衛星係統相關時間戳 | ||
| 全球導航衛星係統（GNSS）輸出： | LLH 位置、ECEF 位置和速度、NED 速度、UTC 時間、 GNSS 時間、SV。可用的 GNSS 協議訪問模式。 | ||
| （2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速計 | 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 |
| 非線性度： | ±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 |
| 比例因子穩定性： | 0.03% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪音密度： | 20 µg/√Hz (2 g) | 0.005°/sec/√Hz (300°/sec) | 400 µGauss/√Hz |
| 對齊誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 帶寬： | 225 Hz | 250 Hz | -- |
| 溫度偏移誤差： | 0.06% (typ) | 0.04% (typ) | -- |
| 隨溫度變化的增益誤差： | 0.03% (typ) | 0.03% (typ) | -- |
| 振動引起的噪聲 ： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| 振動整流誤差 (VRE)： | -- | 0.001°/s/g2RMS | -- |
| IMU 濾波： | 數字 sigma-delta ADC 采樣頻率為 1kHz 和 4kHz。4kHz 數據平均為 1kHz 標稱采樣率。按比例轉換為 1kHz 的物理單位。用戶可對 1kHz 數據調整 IIR 濾波器。以 1kHz 的頻率計算振幅和振幅積分。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 數據輸出率： | 1 Hz to 1 kHz | ||
| （3）壓力傳感器 | |||
| 高度範圍： | 1260-260 mB (hPa) (-500 to 10,000m) | ||
| 分辨率： | 0.01 hPa RMS | 采樣率： | 25 Hz |
| 相對精度： | ±0.1 mB，範圍 800-1000mB @ T=25°C | ||
| （4）計算輸出 | |||
| 姿態精度： | CF 輸出：±0.5° 滾轉、俯仰和航向（靜態，典型值）、 ±2.0°滾動、俯仰和航向（動態，典型值） | ||
| 姿態航向範圍： | 360° 圍繞所有軸 | 姿態分辨率： | < 0.01° |
| 姿態重複性： | 0.2° (typ) | 計算更新率： | 500 Hz |
| 計算數據輸出率： | CF 輸出： 1 Hz to 500 Hz | ||
| （5）全球導航衛星係統（GNSS）輸出 | |||
| 接收器類型 ： | 72 信道 GPS/QZSS L1 C/A、GLONASS L10F、BeiDou B1、SBAS L1 C/A:WAAS、EGNOS、MSAS 伽利略 E1B/C | ||
| GNSS 數據輸出率 ： | 1 Hz to 4 Hz | 速度精度： | 0.1 m/sec |
| 航向精度： | 0.5° | 加速度限製： | ≤ 4 g |
| 高度限製： | 50,000 m | 速度限製： | 500 m /sec（972 節） |
| 首次固定時間： | 冷啟動： 27 秒，重新獲取： 1 秒 | 靈敏度： | 跟蹤：-164 dBm，冷啟動： -147 dBm |
| 熱啟動： <1 秒 | 熱啟動 - 156 dBm | ||
| 水平位置精度： | GNSS: 2.5 m CEP | 時間脈衝信號精度： | 30 nsec RMS |
| SBAS: 2.0 m CEP | < 60 nsec 99% | ||
| （6）運行參數 | |||
| 通信： | USB 2.0（全速） | ||
| RS232（9,600 bps 至 921,600 bps，默認為 115,200） | |||
| 電源： | +4 to + 36 V dc | 功耗： | 700 mW (typ), 800 mW (max |
| 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 ： | 396,193 小時（Telcordia 方法，GM/35C） | ||
| （7）物理規格 | |||
| 尺寸： | 44.2 mm x 36.6 mm x 11.1 mm | 重量： | 20 克 |
| 符合法規： | CE、REACH、ROHS | 外殼材料 | 鋁 |
| （8）集成 | |||
| 連接器 ： | 數據/電源：9 針 Micro-D。 | 軟件 ： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件； |
| GNSS 天線： MMCX 型 | 兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數據通信協議 (DCP) ： | 協議兼容 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 | (應用編程接口（API） ： | MicroStrain 通信庫 (MSCL) 開放源代碼許可，包括完整的文檔和示例代碼。 |
| CX5 和 CV5 產品係列的協議兼容性 | |||
| *長期暴露在大於 2 倍滿量程的環境中會導致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊 | |||
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| 應用於無人駕駛車輛測試 | 3DM-GX5-GNSS/AHRS |
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