一、系統組成
慣性導航單元包括:三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁強計、數據處理模塊和二次電源組成。其中數據處理模塊目前有兩種架構:單芯片(慣導和計算機放在一個芯片上)和雙芯片(慣導和計算機分別放在各自的芯片上,中間有高速總線連接)。
二、技術特點
1、大量程、高動態、抗過載
三軸陀螺儀量程最大可達±20000°/s,加速度計最高可達±500g,抗過載能力達20000g。
2、高速并行處理
單芯片版:采用Cortex-M7(ARM),主頻高達216MHz,并帶有DSP指令集,可實現高速32位浮點運算;同時外部可連接32路16bit高達200kHz的同步ADC。
多芯片版:采用兩個Cortex-M7(ARM)和ProASIC3(FPGA)架構,不同于單芯片版的是:慣導和計算機均單獨使用一個ARM芯片,兩者之間通過高速SCI總線連接,直接利用DMA方式讀取。
3、接口豐富
可提供5路串口(RS-422/RS-232可選)、3路SPI(4線)、32路(16bit)ADC通道、8路(12bit)DAC通道、2路CAN(主從各1路)、可拓展添加NandFlash、可通過串口進行IAP程序升級。
4、軟件模塊設計
軟件采用模塊化設計,相互獨立,可互相調用。在硬件平臺中,提供慣導解算動態鏈接庫、MEMS誤差處理動態鏈接庫、數據鏈動態鏈接庫等,方便用戶集成與管理。目前支持軟件包括:Keil、IAR、CCS、Eclipse。
5、驅動圖形化編程
慣導/計算機的相關驅動調整與修改均采用圖形化編程方式,用戶只需通過圖形操作,便可實現相關驅動調整。
6、算法多平臺應用
提供捷聯慣性導航動態鏈接庫(初始對準、姿態解算等)、Kalman濾波動態鏈接庫(維數自定義(6-24))、Fir濾波動態鏈接庫、小波動態鏈接庫、地磁測姿動態鏈接庫等。各鏈接庫均可跨平臺使用,同時提供C語言版、Matlab版及Python版。
三、主要技術指標
慣導部分指標如下:
參數 |
指標 |
X軸角速率(°/s) |
±3600(可定制) |
Y、Z軸角速率(°/s) |
±300(可定制) |
X軸加速度(g) |
±20(可定制) |
Y、Z軸加速度(g) |
±5(可定制) |
滾轉角(°) |
20(20s) |
俯仰角(°) |
1(20s) |
偏航角(°) |
1(20s) |
計算機部分指標如下:
參數 |
指標 |
主頻(MHz) |
216-300 |
程序容量(MB) |
≥2(可定制) |
內存(KB) |
≥512 |
接口類型 |
可提供5路串口(RS-422/RS-232可選)、3路SPI(4線)、32路(16bit)ADC通道、8路(12bit)DAC通道、2路CAN(主從各1路) |
環境適應性及電特性指標如下:
工作環境 |
電源 |
DC:3.6~30V,3W(可定制) |
工作溫度(℃) |
-40~ +55 |
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儲存溫度(℃) |
-55 ~ +85 |
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沖擊 |
20000g (軸向);3000g (橫、法向) |
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隨機振動 |
20~2000Hz,22.4Grms |
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可靠性 |
MTBF≥10000h; |
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尺寸(mm) |
≥Φ29×35;(可定制) |
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質量 |
≤500g |
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啟動時間 |
≤1s |