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SPAN――慣性組合導(dǎo)航產(chǎn)品iIMAR-FSAS SPAN系統(tǒng)

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

NovA的SPAN技術(shù)集合了兩種不同的但是又互為補(bǔ)充的技術(shù)：GNSS定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)。GNSS定位的精度加上IMU陀螺和加速計(jì)測(cè)量的穩(wěn)定性就可以提供一個(gè)3D的位置、速度和姿態(tài)解算結(jié)果。不像單GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)，即使在GNSS信號(hào)被遮擋的時(shí)候，其解算的結(jié)果也是穩(wěn)定連續(xù)的。

詳細(xì)介紹

SPANTM技術(shù)是為了提高導(dǎo)航的性能而在NovA高精度的GNSS基礎(chǔ)上集成iMAR FSAS-EI-SN IMU的一種技術(shù)。

GNSS 慣性組合導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)
　　NovA的SPAN技術(shù)集合了兩種不同的但是又互為補(bǔ)充的技術(shù)：GNSS定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)。GNSS定位的精度加上IMU陀螺和加速計(jì)測(cè)量的穩(wěn)定性就可以提供一個(gè)3D的位置、速度和姿態(tài)解算結(jié)果。不像單GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)，即使在GNSS信號(hào)被遮擋的時(shí)候，其解算的結(jié)果也是穩(wěn)定連續(xù)的。

為什么要使用NovA SPAN技術(shù)
　　SPAN技術(shù)的基礎(chǔ)是它的緊耦合設(shè)計(jì)，該項(xiàng)設(shè)計(jì)在GNSS接收受限的情況下可以提供非凡的性能與出眾的連續(xù)性能。緊耦合意味著在GNSS定位無(wú)效時(shí)仍然可以利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
　　此外，SPAN技術(shù)提供給GNSS更快的信號(hào)重捕能力，其結(jié)果是有更多可用的GNSS觀測(cè)量來(lái)輔助慣性解算。該GNSS捕獲的優(yōu)勢(shì)是在衛(wèi)星數(shù)目減少時(shí)通過(guò)保持高精度的慣性導(dǎo)航以改善RTK的性能。OEMV接收機(jī)本身處理所有的GNSS和慣導(dǎo)數(shù)據(jù)。IMU單獨(dú)裝在一個(gè)封裝中和GNSS板卡隔開(kāi)，可以保證模塊化的設(shè)計(jì)。當(dāng)前ProPak-V3（RS-422）用戶可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)升級(jí)固件的方式讓他們的接收機(jī)具有處理INS數(shù)據(jù)的性能。
　　通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的串口，再使用簡(jiǎn)單的命令和數(shù)據(jù)記錄接口，就可以完成所有的設(shè)置和數(shù)據(jù)的采集工作。一旦完成硬件的安裝，數(shù)分鐘內(nèi)就可以完成系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)置。

iIMAR-FSAS SPAN系統(tǒng)的*優(yōu)勢(shì)
　　FSAS-EI-SN IMU是由德國(guó)的ilMAR公司制造，IMU采用了閉環(huán)技術(shù)，其陀螺偏差小于0.75度/小時(shí)和加速計(jì)偏差小于1mg。通過(guò)NovA接收機(jī)觸發(fā)IMU，以保證所有的IMU測(cè)量和GNSS測(cè)量時(shí)間同步。在商業(yè)應(yīng)用方面，該IMU可以提供2個(gè)月的ARO并須符合德國(guó)的出口規(guī)定。

產(chǎn)品性能：

SPAN 系統(tǒng)性能１
定位精度
單點(diǎn)L1 單點(diǎn)L1/L2 WAAS L1 WAAS L1/L2 DGPS OmniSTAR 　ＶＢＳ　ＸＰ　ＨＰＲＴ－２０２ RT-2	1.8米R(shí)MS 1.5米R(shí)MS 1.2米R(shí)MS 0.9米R(shí)MS 0.45米R(shí)MS 0.7米 0.15米 0.1米 0.2米 1cm + 1ppm RMS
速度精度	0.02 m/s RMS
測(cè)姿精度³
俯仰　橫滾　方位角	0.015^o RMS 0.015^o RMS 0.041 ^o RMS
加速度精度	0.03 m/s2 RMS
zui大速度	4 514 m/s
zui大高度	4 18,288 m
數(shù)據(jù)刷新率5
	IMU 觀測(cè)量 200 Hz INS 位置 200 Hz INS 速度 200 Hz INS 姿態(tài) 200 Hz
IMU 性能
IMU-FSAS-EI-SN
陀螺輸入范圍陀螺偏速　陀螺偏速比例因子角隨機(jī)游走加速度計(jì)量程加速度計(jì)線性度／比例因子加速度計(jì)偏差	±500 deg/sec < 0.75 deg/hr 300 ppm 0.1 deg/√hr 6 ±5g 400 ppm 1.0 mg
IMU 物理電氣特性
體積　　　　　　重量	128 x 128 x 104 mm 2.1 kg
功耗電源功耗　輸入電壓　輸入／輸出接頭	16 W（zui大）＋11 到　34V MIL-C-38999-lll, 22 針
環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)
溫度　工作　存儲(chǔ) 濕度 MTBF （平衡*時(shí)間）	-40℃ 到　＋71℃ -40℃ 到　＋85℃ 95% 無(wú)冷凝 35,000 小時(shí)

GPS信號(hào)中斷后精度表7

中斷期	定位模式	位置誤差（m）		速度誤差（m/s）		測(cè)姿誤差（度）
中斷期	定位模式	水平	垂直	水平	垂直	橫滾	俯仰	航向
10s	RTK	0.013	0.03	0.018	0.008	0.006	0.007	0.009
	DGPS	0.30	0.28	0.026	0.006	0.007	0.009	0.024
	SP	1.24	1.51	0.028	0.008	0.008	0.010	0.025
30s	RTK	0.83	0.16	0.055	0.008	0.009	0.010	0.017
	DGPS	1.01	0.41	0.059	0.007	0.010	0.012	0.026
	SP	1.60	1.55	0.062	0.010	0.010	0.016	0.028
60s	RTK	3.42	0.44	0.129	0.013	0.012	0.014	0.023
	DGPS	3.62	0.69	0.128	0.013	0.012	0.015	0.030
	SP	3.95	1.65	0.131	0.014	0.012	0.015	0.032

SPAN工作原理圖

注解：
1. 典型值。性能指標(biāo)可能受GPS系統(tǒng)性能、US DOD人為干擾、電離層與對(duì)流層狀態(tài)、衛(wèi)星幾何分布、基線長(zhǎng)、多路經(jīng)效應(yīng)以及自然或非自然干擾源的存在而惡化
2. 靜態(tài)收斂后的預(yù)期精度
3. 當(dāng)SPAN工作在RTK 模式下
4. 輸出許可限制：高度18288米，速度514米/秒
5. 如果記錄原始的IMU測(cè)量值（200Hz），則要求的zui大位置、速度、姿態(tài)的記錄數(shù)率可為50Hz
6. GNSS 接收機(jī)可連續(xù)跟蹤高達(dá)4g
7. 這些RMS值，計(jì)算時(shí)參照了GPS RTK模式

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