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美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-CX5-GNSS/INS （3DM-CX5-45）高性能 GNSS 導(dǎo)航傳感器，采用一體化導(dǎo)航解決方案采用高性能集成多星座 GNSS 接收器，利用 GPS、GLONASS、北斗和伽利略衛(wèi)星星座。3DM-CX5-GNSS/INS 傳感器測(cè)量經(jīng)過完全校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償，并在數(shù)學(xué)上與正交坐標(biāo)系對(duì)齊，以獲得極其精確的輸出。高度線性的傳感器性能和自適應(yīng)估計(jì)濾波器算法可在現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)態(tài)條件下產(chǎn)生非常準(zhǔn)確的計(jì)算輸出。
MicroStrain Sensing 3DM?CX5 系列高性能工業(yè)級(jí)板級(jí)慣性傳感器提供廣泛的三軸慣性測(cè)量、計(jì)算姿態(tài)和導(dǎo)航解決方案。CX 產(chǎn)品線具有 GX 系列的所有相同功能，采用專為批量生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng)集成商友好型封裝。
補(bǔ)償選項(xiàng)包括磁異常、陀螺儀和加速度計(jì)噪聲以及噪聲影響的自動(dòng)補(bǔ)償。計(jì)算輸出包括俯仰、橫滾、偏航、航向、位置、速度和 GNSS 輸出，使其成為完整的 GNSS/INS（GNSS 輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)）解決方案。
? 高性能集成多星座GNSS接收器和先進(jìn)的 MEMS 傳感器技術(shù)可在小型封裝中提供直接慣性測(cè)量和輸出。
? 三軸加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、溫度傳感器和壓力高度計(jì)實(shí)現(xiàn)了測(cè)量質(zhì)量的最佳組合。
? 雙板載處理器運(yùn)行新的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF) 可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)位置、速度和姿態(tài)估計(jì)。
| （1）同類最佳的性能 | （2）傳感器 | （3）操作 | （4）封裝 |
? 完全校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償和數(shù)學(xué)上與正交坐標(biāo)系對(duì)?以獲得高精度輸出。 ? 高性能、低漂移陀螺儀，噪聲密度低和振動(dòng)校正誤差。 ? 加速度計(jì)噪聲低至 20 ug/√Hz。 | ? 多星座接收器可跟蹤多達(dá) 32 顆衛(wèi)星； ? 高性能加速度計(jì)： ? 25 μg/√Hz（8g 選項(xiàng)）； ? 80 μg/√Hz（20g 選項(xiàng)）。 ? 超穩(wěn)定陀螺儀： ? 8 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）； ? 偏移溫度滯后 0.05°/s； ? 粗略 0.3°/√小時(shí)。 ? 俯仰-橫滾動(dòng)態(tài)精度 ±0.2°。 | ? 采樣率可調(diào)高達(dá) 500Hz； ? 34狀態(tài)自適應(yīng)EKF； ? 可獨(dú)立配置的 IMU、GNSS、EKF 輸出； ? 前向兼容的 MIP 協(xié)議優(yōu)化帶寬； ? 用于配置、控制、顯示和記錄的SensorConnect軟件。 | ? CNC陽極氧化鋁； ? 精密對(duì)準(zhǔn)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(dá) 921600 BAUD）； ? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。 |
| （1）無人機(jī)導(dǎo)航 | （2）機(jī)器人導(dǎo)航 | （3）移動(dòng)測(cè)繪、SLAM 和 PNT |
? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在急轉(zhuǎn)彎、強(qiáng)風(fēng)等情況下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。 ? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償保證了室外工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性能，即使在波動(dòng)較大的情況下也是如此。 | ? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在惡劣地形下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。 ? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動(dòng)態(tài)性能。 ? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 | ? 低噪聲、線性且穩(wěn)定的 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在轉(zhuǎn)彎和顛簸期間實(shí)現(xiàn)卓越的航向精度。 ? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動(dòng)態(tài)性能。 ? 自動(dòng)自校準(zhǔn)和自動(dòng)異常拒絕使帶有磁力計(jì)的裝置成為可靠且準(zhǔn)確的航向參考。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 |
| （1）常規(guī)規(guī)格 | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁力計(jì)、壓力高度計(jì)、溫度傳感器和 GNSS 接收器 | ||
| 數(shù)據(jù)輸出： | 慣性測(cè)量單元 (IMU) 輸出： | 加速度、角速率、磁場(chǎng)、環(huán)境壓力、Delta-theta、Delta-速度 | |
| 計(jì)算輸出 | |||
| 擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)： | 濾波器狀態(tài)、GNSS 時(shí)間戳、LLH 位置、NED 速度、姿態(tài)估計(jì)（歐拉角、四元數(shù)、方向矩陣）、線性和補(bǔ)償加速度、偏差補(bǔ)償角速率、壓力高度、陀螺儀和加速度計(jì)偏差、比例因子和不確定性、重力和磁性模型等。 | ||
| 互補(bǔ)濾波器 (CF)： | 姿態(tài)估計(jì)（歐拉角、四元數(shù)、方向矩陣）穩(wěn)定、北向和向上矢量、GNSS 相關(guān)時(shí)間戳 | ||
| 全球定位系統(tǒng)輸出 (GPS) | |||
| 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)輸出 (GNSS)： | LLH位置、ECEF位置和速度、NED速度、UTC時(shí)間、GNSS時(shí)間、SV.GNSS協(xié)議接入模式可用。 | ||
| （2）慣性測(cè)量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速度計(jì) | 陀螺儀 | 磁力計(jì) | |
| 測(cè)量范圍： | ±8 g (標(biāo)準(zhǔn)) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可選) | 300°/sec (標(biāo)準(zhǔn)) ±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(wěn)定性： | ±0.04 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置誤差： | ±0.002 g | ±0.04°/sec | ±0.003 Gauss |
| 標(biāo)度系數(shù)穩(wěn)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(duì)準(zhǔn)誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 可調(diào)帶寬： | 225 Hz | 250 Hz | -- |
| 溫度范圍內(nèi)的失調(diào)誤差： | 0.06% (typ) | 0.04% (typ) | -- |
| 溫度增益誤差： | 0.03% (typ) | 0.03% (typ) | -- |
| 振動(dòng)引起的噪聲： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| (VRE) 振動(dòng)校正誤差： | -- | 0.001°/s/g2 RMS | -- |
| IMU濾波： | 數(shù)字 sigma-delta 寬帶抗混疊濾波器到數(shù)字平均濾波器（用戶可調(diào)），按物理單位縮放。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU數(shù)據(jù)輸出率： | 1 Hz to 500 Hz（標(biāo)準(zhǔn)模式） 1 Hz to 1000 Hz（傳感器直接模式） | ||
| （3）壓力高度計(jì) | |||
| 范圍： | -1400 m to 10,000 m（1260-260 hPa） | ||
| 相對(duì)精度： | 在 800-1000 hPa 范圍內(nèi) ± 0.1 hPa @ T= 25°C | ||
| 分辨率： | 0.01hPa RMS | 采樣率： | 25Hz |
| （4）計(jì)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(tài)航向范圍： | 所有軸向 360° |
| 姿態(tài)準(zhǔn)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(tài)，典型），±2.0° 橫滾、俯仰（動(dòng)態(tài)，典型） | |||
| 姿態(tài)分辨率： | < 0.01° | 姿態(tài)重復(fù)精度： | 0.2°（典型值） |
| 計(jì)算更新率： | 500 Hz | ||
| 計(jì)算出的數(shù)據(jù)輸出率： | EKF 輸出：高達(dá) 500 Hz | ||
| CF 輸出：高達(dá) 500 Hz | |||
| （5）全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS) 輸出 | |||
| 接收器類型： | 72 通道 GPS/QZSS L1 C/A、GLONASS L10F、北斗 B1、SBAS L1 C/A:WAAS、EGNOS、MSAS Galileo E1B/C | ||
| GNSS數(shù)據(jù)輸出速率： | 1 Hz to 4 Hz | 加速度極限： | ≤4g |
| 首次修復(fù)時(shí)間： | 冷啟動(dòng)：27秒，重新捕獲：1秒 | 靈敏度 | 跟蹤：-164 dBm，冷啟動(dòng)：-147 dBm |
| 熱啟動(dòng)：<1秒 | 熱啟動(dòng)： - 156 dBm | ||
| 測(cè)速精度： | 0.1 m/sec | 航向精度： | 0.5° |
| 水平位置精度： | 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)：2.5m CEP | 時(shí)間脈沖信號(hào)精度： | 30 nsec RMS |
| SBAS：2.0m CEP | < 60 nsec 99% | ||
| 海拔限制： | 50,000米 | 速度限制： | 500 m /秒（972節(jié)） |
| （6）工作參數(shù) | |||
| 溝通： | USB 2.0（全速）| TTL 串行（3.0 V 直流，9,600 bps 至 921,600 bps，默認(rèn) 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(jī)械沖擊極限： | 500g/1ms絕對(duì)最大生存能力。* |
| MTBF： | 400,094小時(shí)（Telcordia方法，GM/35C） | ||
| （7）物理規(guī)格 | |||
| 尺寸： | 38mm x 24mm x 9.7mm | 重量： | 8克 |
| 外殼材質(zhì)： | 鋁 | 法規(guī)符合性： | CE、REACH、ROHS |
| （8）集成 | |||
| 連接器： | 數(shù)據(jù)/電源： | Samtec FTSH 系列 | |
| 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(shù)據(jù)通信協(xié)議（DCP）： | GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5、CX5 和 CV5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容性 | ||
| 軟件開發(fā)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：反復(fù)暴露于 > 2 倍滿量程可能會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。 | |||
| 相關(guān)圖紙 | |
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| 產(chǎn)品圖 | 3DM-CX5-GNSS/INS |
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| 尺寸圖 | |
