Microstrain 陀螺仪 3DM-GX4-25

AHRS微型航姿参考系统

型　号：3DM-GX4-25

原产地：美国 microstrain 公司

用　途：提供各种输出数据参量，从完全标定的惯性测量（加速度，角速度和磁场或角度增量和速度向量增量）到计算的定向估值（欧拉角--俯仰、滚动、偏转；旋转矩阵和四元素。由于使用了复杂的自适应卡尔曼滤波器，运算的估值数据不会受到磁场和直线运动的干扰。

 

 AHRS微型航姿参考系统

 

  3DM-GX4-25 是一个高性能的微型航姿参考系统(AHRS)，使用最先进MEMS传感技术。它联合使用一个三向加速度计、一个三向陀螺仪、一个三向磁力计、一个温度传感器、一个气压高度计和一个运算复杂的卡尔曼滤波器的内嵌双核微处理器。从而为用户提供精确的静态和动态姿态估计值和惯性测量。这些技术使得3DM-GX4-25成为同级别产品中体积最小和重量最轻的设备。

优点

l  高性能陀螺仪

w   噪声密度: 0.005°/sec/√Hz

w   漂移: 10°/hr

w   g2 灵敏度: 0.003°/s/g2 rms

l  专用的运算微处理器，提供精确的位置、速度和姿态估值数据

l  高速采样频率及多种数据输出方式

l  40 °C to +85 °C 工作环境温度

l  动态环境下高性能和高稳定性

l  高性能GPS接收器

l  市场上最小，最轻的工业应用级GPS辅助惯性导航系统(INS/GPS)

 

l  SDK软件开发包及开放通信协议，易于集成开发自主系统

 

应用

在动态环境下为用户提供非常稳定和精确的导航和姿态数据

l  GPS辅助惯性导航系统

l  机载相机稳定和指向

l  卫星、雷达等天线稳定性和指向

l  平台稳定性和人工地平线

l  无人机车导航

l  机车健康及使用状态监测

l  侦察, 监视,目标截获

l  机器人控制

 

l  人员追踪

 

产品性能   

 

一般参数

精度

±0.25°(roll & pitch)；±0.8°（heading）

重复性

0.3°

分辨率

<0.01°

测量范围

360°（3轴）

加速度计量程

标准:±5g (可选±16g)

陀螺仪量程

标准:±300°/Sec；可选:±75°/sec, ±150°/sec, 300°/sec, ±900°/sec

特点

自适应卡尔曼滤波器追踪校准陀螺仪和加速度计漂移；磁力计磁场追踪补偿

机车动态模式选择；自适应测量噪声（开/关）

用户定义的面向坐标转换；可选的内部或外部航向源

地球磁场模式；WGS84 重力场模式

估算滤波器更新率

500 Hz

IMU数据更新率

1 Hz to 1000 Hz

 常规

接口

USB 2.0 或 RS232

波特率

9,600 to 921,600 (默认:115,200)

供电电压

3.2 to 36 volts DC

功耗

100mA (120mA max) Vpri(3.2V-5.5V)；550mW(800mW max) Vaux(5.2V-36V)

接头

micro-DB9

工作温度

-40 °C to +85 °C

震动极限

500 G

尺寸规格

36.0 x 24.4 x 11.1 mm(不含安装孔座)

重量

16.5 g

软件开发包(SDK)

完全开放的通信协议和样本代码

IMU滤波器

4阶滤波器:

模拟带宽限制滤波器；数字sigma-delta宽带抗混叠滤波器；数字均值滤波(用户可调节)采样频率为 4 KHz,转换到物理单位；圆锥和划船效应积分补偿（1 KHz运算速度）

数据输出

加速度、角速度、磁场、角速度增量、速度向量增量、GPS时间、滤波器状况、姿态估值（欧拉角、旋转矩阵、四元素）、姿态不确定值、失重线性加速度、角速度偏移补偿

 各传感器参数

 

加速度计

陀螺仪

磁力计

气压计

测量范围

±5 g

±300°/sec

±2.5 Gauss

-1800 to 10000m

非线性

±0.03 % fs

±0.03 % fs

±0.4 % fs

—

稳定性

±0.04 mg

10°/hr

—

—

初始偏移误差

±0.002 g

±0.05°/sec

±0.003 Gauss

—

稳定性比例因子

±0.05 %

±0.05 %

±0.1 %

　

噪声密度

100 μg/√Hz

0.005°/sec/√Hz

100μGauss/√Hz

0.15m RMS

校正误差

±0.05°

±0.05°

±0.05°

　

可调节带宽

225 Hz max

250 Hz max

—

—

采样速率

4 kHz

4 kHz

50 Hz

10Hz

分辨率

<0.1mg

<0.008°/sec

—

<0.1m

误差补偿

0.06%

0.05%

—

—

增益误差

0.05%

0.05%

—

—

非线性比例因子

0.02% ,0.06% max

0.02% ,0.06% max

±0.0015 Gauss

—

振动噪声

—

0.072°/srms/g2rms

—

—

振动校正,

—

0.003°/s/g2rms

—

—