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GNSS/INS组合导航系统--Spatial

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 Spatial   是一款能在非常恶劣的环境下提供精确定位、速度、加速度、姿态信息的微型GPS辅助惯性导航系统。它结合了带温度补偿的三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁场计、一个气压传感器和最先进的GNSS接收机。 Spatial均采用高性能的MEMS传感器,出厂时都经过了严格的温度校准。通过复杂的算法将其融合起来以提供精准的位置信息和可靠的导航。

      新一代GNSS接收机支持所有现在的和未来的卫星导航系统包括GPS、GLONASS、GALILEO和BeiDou。卫星能提供给它精准的位置信息。当它处于没有卫星信号的环境时,Spatial 可以继续使用惯性导航来获取精准的位置信息。Spatial包含一个电池备份系统,允许热启动惯性导航从最后的500ms的位置和获取一个大约3秒的GNSS修正。电池备份系统能提供一个24小时的备份在没有电源的情况下。Spatial是世界上第一个提供热启动的GNSS/INS。

      Spatial内部的滤波器运行和数据输出速率高达800Hz,数据通过高速的RS232接口输出。这就使其能充分应用在动态不稳定平台的控制上。

      航向来源可以选择使用速度航向,磁航向,或者输入外部航向;也可以输入外部位置、速度数据,对于像机器人室内同步地图构建(SLAM)时,可以对激光雷达生成的导航数据起到稳定作用。

 

特点

- 最高800Hz数据输出

- 高性能MEMS传感器

- 增强性能的算法处理

- 全温范围内补偿偏差和比例因子

- 宽电压输入

- 磁场校正,输出真北航向

- 线加速度补偿

- 允许外接高精度RTK GNSS

- 支持DGNSS和SBAS

- 可以输入外部位置、速度、航向

性能参数

 

1、导航性能:

 

 

水平位置精度 

2.0m

垂直位置精度

 3.0m

水平位置精度(DGNSS)

0.6m

垂直位置精度(DGNSS)

1.0m

速度精度

0.05m/s

横滚/俯仰精度(静态)

 0.2°

航向精度(静态)

0.5°

横滚/俯仰精度(动态)

 0.4°

航向精度(动态在GNSS)                   

 0.2°                  

航向精度(动态只有磁场)      

0.8°

波动准确度

 5%或0.05m              

角度范围   

无限制

热启动时间

 500ms

内部滤波器速率

800Hz

输出更新率

最高达800Hz

等待时间     

0.3ms

 

 

 

2、GNSS性能:

 

 

支持的导航系统

GPS L1、GLonASS L1、GALILEO E1、BeiDou L1

支持的SBAS系统 

 WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN、QZSS

更新频率

 10Hz

冷启动灵敏度

 -143 dBm

追踪灵敏度

 -160dBm

热启动首次修正

 3s

冷启动首次修正

 30s

水平位置精度

 2.5m

水平位置精度(SBAS)

2m

速度精度

 0.05m/s

定时精度

 25ns

加速度限制

5g

 

实际应用

       机器人——精确的定位数据可以帮助机器人稳定;位置、加速度、速度数据可以给机器人提供精确的导航。它的高刷新率使其可以控制动态不稳定系统,这样他就能安全可靠的给机器人提供精准的导航。

      人体运动——运动员和运动学家可以用Spatial来分析人体的运动。运用多个可以来分析关节运动。它的超小尺寸和超轻的重量,运动员佩戴不会影响他们的运动。

      追踪和安全——Spatial的RAIM GNSS卫星验证、高灵敏度和支持多个卫星让小偷插翅难逃。即使在没有卫星信号时,只要车辆的里程表接入时,它也可以通过其他的传感器来提供精准的导航和位置信息。还有它的电池备份系统即使在切断电源的情况下也不会丢失位置信息的。

      赛车运动——Spatial是一个非常好的工具测试比赛中汽车的性能,从速度和定位数据,滑动,可以计算出过多转向和不足转向。速度和加速度数据可用于计算改善制动和加速。位置可以用来确定偏离最优跟踪位置。Spatial的高抗震性能和宽动态测量范围意味着你不用担心汽车发动机震动和道路不平对它的影响。Spatial也支持数据输出到数据采集系统如Motec 产品。

      极限运动——在极限运动中Spatial可以确定人类的耐力极限和竞争性能。例如,通过对比时间,速度和特技来分析参赛者的成绩要比裁判通过视觉判断更为准确。

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