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SPAN――慣性組合導航產品iIMAR-FSAS SPAN系統

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產品型號SPAN――慣性組合導航產品

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更新時間：2022-08-02 15:36:20瀏覽次數：1693次

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產品簡介

NovA的SPAN技術集合了兩種不同的但是又互為補充的技術：GNSS定位技術和慣性導航技術。GNSS定位的精度加上IMU陀螺和加速計測量的穩定性就可以提供一個3D的位置、速度和姿態解算結果。不像單GNSS導航系統，即使在GNSS信號被遮擋的時候，其解算的結果也是穩定連續的。

詳細介紹

SPANTM技術是為了提高導航的性能而在NovA高精度的GNSS基礎上集成iMAR FSAS-EI-SN IMU的一種技術。

GNSS 慣性組合導航的優點
　　NovA的SPAN技術集合了兩種不同的但是又互為補充的技術：GNSS定位技術和慣性導航技術。GNSS定位的精度加上IMU陀螺和加速計測量的穩定性就可以提供一個3D的位置、速度和姿態解算結果。不像單GNSS導航系統，即使在GNSS信號被遮擋的時候，其解算的結果也是穩定連續的。

為什么要使用NovA SPAN技術
　　SPAN技術的基礎是它的緊耦合設計，該項設計在GNSS接收受限的情況下可以提供非凡的性能與出眾的連續性能。緊耦合意味著在GNSS定位無效時仍然可以利用衛星數據。
　　此外，SPAN技術提供給GNSS更快的信號重捕能力，其結果是有更多可用的GNSS觀測量來輔助慣性解算。該GNSS捕獲的優勢是在衛星數目減少時通過保持高精度的慣性導航以改善RTK的性能。OEMV接收機本身處理所有的GNSS和慣導數據。IMU單獨裝在一個封裝中和GNSS板卡隔開，可以保證模塊化的設計。當前ProPak-V3（RS-422）用戶可以通過購買升級固件的方式讓他們的接收機具有處理INS數據的性能。
　　通過標準的串口，再使用簡單的命令和數據記錄接口，就可以完成所有的設置和數據的采集工作。一旦完成硬件的安裝，數分鐘內就可以完成系統運行的設置。

iIMAR-FSAS SPAN系統的*優勢
　　FSAS-EI-SN IMU是由德國的ilMAR公司制造，IMU采用了閉環技術，其陀螺偏差小于0.75度/小時和加速計偏差小于1mg。通過NovA接收機觸發IMU，以保證所有的IMU測量和GNSS測量時間同步。在商業應用方面，該IMU可以提供2個月的ARO并須符合德國的出口規定。

產品性能：

SPAN 系統性能１
定位精度
單點L1 單點L1/L2 WAAS L1 WAAS L1/L2 DGPS OmniSTAR 　ＶＢＳ　ＸＰ　ＨＰＲＴ－２０２ RT-2	1.8米RMS 1.5米RMS 1.2米RMS 0.9米RMS 0.45米RMS 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
數據刷新率5
	IMU 觀測量 200 Hz INS 位置 200 Hz INS 速度 200 Hz INS 姿態 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游走加速度計量程加速度計線性度／比例因子加速度計偏差	±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
環境適應性指標
溫度　工作　存儲濕度 MTBF （平衡*時間）	-40℃ 到?。?1℃ -40℃ 到　＋85℃ 95% 無冷凝 35,000 小時

GPS信號中斷后精度表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。性能指標可能受GPS系統性能、US DOD人為干擾、電離層與對流層狀態、衛星幾何分布、基線長、多路經效應以及自然或非自然干擾源的存在而惡化
2. 靜態收斂后的預期精度
3. 當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測量值（200Hz），則要求的zui大位置、速度、姿態的記錄數率可為50Hz
6. GNSS 接收機可連續跟蹤高達4g
7. 這些RMS值，計算時參照了GPS RTK模式

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