Spatial Dual GNSS/INS惯性导航系统

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所属分类:组合导航

Spatial Dual GNSS/INS惯性导航系统

SPATIAL

Spatial Dual是一款加固式微型GNSS辅助惯性导航系统和AHRS,可在最苛刻的条件下提供准确的位置,速度,加速度和方向。它集成了经温度校准的加速度计,陀螺仪,磁力计和压力传感器以及先进的双天线RTK GNSS接收器。系统采用先进的融合算法,可提供准确可靠的导航和定位信息。

 

优势特点

  • 0.1 ° 横摇&俯仰精度
  • 0.1 ° 航向精度
  • 8mm 定位精度
  • 3 °/hr MEMS陀螺仪
  • L1/L2/L5 RTK/PPK
  • GPS, GLONASS ,Galileo & BeiDou
  • 双天线测向

 

特征

双天线定向

Spatial Dual具有双天线测向RTK功能。这使它能够在静止和移动时提供高精度的航向。针对存在干扰或需要更高精度而无法使用磁航向的应用,这是一个很好的选择。另外,它还能够准确测量车辆滑移角度。

校准动态范围传感器

Spatial Dual包含高性能的MEMS惯性传感器。这些传感器都经过Advanced Navigation的密集校准以进一步提升其性能,并在-40℃至85℃的温度范围内提供始终如一的准确数据。Advanced Navigation的自定义校准过程是唯一可以提供动态测距的全传感器校准,用户可在运动中选择高精度或高加速度的传感器范围。作为校准的一部分,每个Spatial Dual装置在专门设计的旋转温室中进行8小时的实验。

RTK GNSS接收机

Spatial Dual包含一个三频Trimble RTK GNSS接收器,可提供高达8mm的定位精度,并支持所有当前和未来可扩展的卫星导航系统,包括GPS,GLONASS,GALILEO和北斗。 它还支持Omnistar服务,可实现高精度定位。

先进的滤波器

Spatial Dual包含Advanced Navigation先进的滤波器。该滤波器比传统的扩展卡尔曼滤波器更智能,并且能够通过利用人类启发式的人工智能从数据中提取更多信息。它专为控制应用而设计,具有高水平的健康监测和不稳定性预防功能,可确保稳定可靠的数据输出。

微小型坚固式封装

Spatial Dual所采用的精密海洋级铝制防水防尘外壳,符合IP67标准,防震性能达到2000g,可在极端恶劣条件下使用。精密的通风系统使设备可以测量空气压力,同时防止进水。具备极强竞争力的尺寸,重量和功耗设计,可以确保将其轻松集成到几乎任何系统中。

热启动

Spatial Dual包含新一代电池备份系统,系统能在500毫秒内从最后定位位置热启动惯性导航,并在大约3秒钟内获得GNSS修正。电池备份系统可在产品的使用期间持续使用,并可在没电的情况下提供48小时的备份。Advanced Navigation的Spatial系列是世界上唯一提供热启动惯性导航功能的GNSS/INS。

可靠性

Spatial Dual专为对可靠性要求非常高的的关键控制任务而设计。它建立在面向安全的实时操作系统之上,所有软件均按照安全标准进行设计和测试,并具有容错功能。所有外部接口都可以防止硬件免受反极性,过压,浪涌,静态和短路的影响。 GNSS具备RAIM功能,它可以自动排除故障和经过篡改的卫星信号。

外部设备

Spatial Dual具有四个通用输入输出引脚,支持大量外设。包括用于车辆的里程表和车轮编码器数据输入,外部RTK GPS系统,NMEA输入/输出和事件触发器等。如果用户可以支付集成费用,也可以添加定制对其它外围设备的支持。

 

应用

海洋测绘

Spatial Dual非常适用于海洋测量应用,可提供单个装置所需的所有参考数据。系统测向精度比价格高十倍的高端陀螺仪更精确,连续性和可靠性比GPS罗经更好。它采用先进的紧耦合升沉滤波器,可提供超过大多数FOG系统(光纤惯性导航系统)的升沉精度。同是,系统还支持使用Advanced Navigation的Kinematica后处理软件进行动态后处理,以获得最高测量精度。

大地测量

Spatial Dual的高精度横摇,俯仰和航向数据输出,使其非常适合测量应用。它支持RTK定位,与标准GPS相比,它可以提供更高的定位精度(8mm)。该系统支持连接高分辨率轮速传感器或里程表,使其能够在GPS中断后,保持准确的数据输出,并在通过隧道或其他无法获得GPS信号的区域实现持续测量。它还支持使用Advanced Navigation的Kinematica后处理软件进行动态后处理。

直升机

Spatial Dual是直升机的理想选择,通常在这种条件下,高级别的磁性干扰使得磁罗经无法正常使用。在该应用中,单天线GNSS/INS系统可能会因为平台的静止悬停而无法解决航向的问题。Spatial Dual能够在各种条件下提供更精准的数据,无论平台是静止还是移动,或是各种级别的磁干扰。

天线对准

不管在固定天线或是动态天线应用中,Spatial Dual提供高精度的横摇,俯仰和航向,是实现天线对准控制的理想选择。即使GNSS信号中断或被干扰,也可提供连续可靠数据,确保系统可以持续较长的正常运行时间。

赛车运动

Spatial Dual是赛车运动性能测试的理想工具。根据速度和方向数据,可以计算滑移,过度转向和转向不足等。速度和加速度数据可用于计算制动和加速的改进。位置可用于确定与最佳轨道位置的偏差。Spatial Dual的高振动容差意味着不必担心发动机或道路的振动。Spatial Dual还支持向Dewesoft产品等数据采集系统输出数据。

机器人技术

Spatial Dual的精确数据可以用于机器人稳定控制系统,其位置,速度和加速度数据可用于机器人导航。 Spatial Dual的高速更新率使其能够控制动态平台,并且对安全性和可靠性提供更多保障。

 

技术指标

导航

定位精度 水平 1.2 m  垂直 2.0m
定位精度(SBAS) 水平 0.5 m  垂直 0.8m
定位精度(RTK或PPK) 水平 0.008 m  垂直 0.015 m
速度精度 0.007 m/s
横摇&俯仰精度 0.1 °
航向精度(1米天线距) 0.1 °
横摇&俯仰精度(动态后处理) 0.03 °
航向精度(动态后处理) 0.06 °
滑动精度 0.1 °
升沉精度 5 % 或0.05 m
方向范围 无限制
热启动时间 500ms
内部滤波频率 1000 Hz
数据输出频率 最高1000 Hz

传感器

传感器 加速度计 陀螺仪 磁力计 压力计
范围(动态) ±2g ±250 °/s ±2 G 10 - 120 KPa
±4g ±500 °/s ±4 G
±16g ±2000 °/s ±8 G
零偏稳定性 20 ug 3 °/hr - 10 Pa
初始偏差 < 5 mg < 0.2 °/hr - < 100 Pa
初始比例误差 < 0.06 % < 0.04 % < 0.07 % -
比例因子稳定性 < 0.06 % < 0.05 % < 0.09 % -
非线性 < 0.05 % < 0.05 % < 0.08 % -
横轴对准误差 < 0.05° < 0.05° < 0.05° -
噪声密度 100 ug/√Hz 0.004°/s/√Hz 210 uG/√Hz 0.56 Pa/√Hz
带宽 400 Hz 400 Hz 110 Hz 50Hz

GNSS

型号 Trimble BD982
支持的卫星星座 GPS L1, L2, L5

GLONASS L1, L2

GALILEO E1, E5

BeiDou B1, B2

SBAS WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN、QZSS、Omnistar HP/XP/G2、Trimble RTX
数据更新率 20 Hz
热启动初次固定 3 s
冷启动初次固定 30 s
水平定位精度 1.2m
水平定位精度(SBAS) 0.5 m
水平定位精度(RTK) 0.008 m
速度精度 0.007 m/s
时间精度 20 ns
加速度 11 g

通讯

接口 RS232 或 RS422
速率 4800 - 2M
协议 AN Packet Protocol 或 NMEA
外部接口 2x GPIO和 RS232 1xRS232
GPIO级别 5 V 或 RS232
GPIO功能 1PPS

Odometer

Stationary

Pitot Tube

NMEA input/output

Novatel GNSS input

Trimble GNSS input

AN Packet Protocol input/output

Packet Trigger Input

Event Input

硬件

工作电压 9 - 36 V
输入保护 -40 至 100 V
功耗(典型) 2.64 W
热启动电池工作时间 > 48 小时
热启动电池充电时间 30 分钟
热启动电池寿命 > 10 年
工作温度 -40℃ 至 85℃
防护等级 IP67 MIL-STD-810G
MTBF > 50000 小时
冲击极限 75 g
尺寸 90x127x33 mm
重量 285g