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美国 Lord（现 HBK）MICROSTRAIN 3DM-GX5-GNSS/AHRS 高性能 GNSS 导航传感器（通用封装）一体化导航解决方案采用高性能集成多星座 GNSS 接收器，利用 GPS、GLONASS、北斗和伽利略卫星星座。传感器测量经过完全校准、温度补偿，并在数学上与正交坐标系对齐，以实现高精度输出。
3DM-GX5-35 提供 AHRS 和 GNSS 输出的经济组合，用于客户提供的卡尔曼滤波器。
• 高性能集成多星座 GNSS 接收器和先进的 MEMS 传感器技术可在小型封装中提供直接惯性测量以及计算出的姿态和航向输出。
• 三轴加速度计、陀螺仪、磁力计、温度传感器和压力高度计实现了测量质量的最佳组合。
• AHRS 和 GNSS 输出的经济组合用于客户提供的卡尔曼滤波器。
| （1）同类最佳的性能 | （2）传感器 | （3）操作 | （4）封装 |
• 完全校准、温度补偿和数学上与正交坐标系对⻬以获得高精度输出。 • 高性能、低漂移陀螺仪，噪声密度低和振动校正误差。 • 加速度计噪声低至 20 ug/√Hz。 | • 多星座接收器可跟踪多达 32 颗卫星； • 高性能加速度计： • 25 µg/√Hz（8g 选项）； • 80 µg/√Hz（20g 选项）。 • 超稳定陀螺仪； • 8 dph 运行偏差（-40 至 +85°C）； • 偏移温度滞后 0.05°/s； • 粗略 0.3°/√小时。 | • 采样率可调高达 500Hz； • 独立可配置的 IMU 和 GNSS 输出； • 前向兼容的 MIP 协议优化带宽； • 用于配置、控制、显示和记录的SensorConnect软件。 | • CNC阳极氧化铝； • 精密对准功能； • 高度紧凑且薄型： • 44.2 毫米 x 36.6 毫米 x 11 毫米； • 20.0克。 • USB 和 RS-232（高达 921600 BAUD）接口； • –40 至 +85 °C 工作温度范围。 |
| （1）无人机导航 | （2）机器人导航 | （3）测试与测量 |
• 低噪声、低漂移 MEMS 陀螺仪和加速计可在急转弯、强风等情况下提供准确且稳定的 PVA（位置、速度、姿态）输出。 • 卓越的 IMU 性能和 EKF 强大的异常抑制能力有助于在 GNSS 中断或拒绝环境下进行导航。 • 完全校准和温度补偿保证了室外工作温度范围内的稳定性能，即使在波动较大的情况下也是如此。 | • 低噪声、低漂移 MEMS 陀螺仪和加速计可在恶劣地形下提供准确且稳定的 PVA（位置、速度、姿态）输出。 • 自适应卡尔曼滤波器算法提供卓越的动态性能。 • 卓越的 IMU 性能和 EKF 强大的异常抑制能力有助于在 GNSS 中断或拒绝环境下进行导航。 • 完全校准和温度补偿的 IMU 在苛刻的环境中提供稳定的性能。 | • 完全校准和温度补偿的传感器在苛刻的环境中提供稳定的性能。 • 高度稳定、线性和低延迟的 MEM 加速度计和陀螺仪可提供高精度和可重复性。 • 坚固的机加工铝工业包装可在高振动和冲击环境中提供可靠的性能。 • 开源MSCL API 可以轻松集成到自定义软件应用程序中。 |
| （1）常规规格 | |||
| 集成传感器： | 三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计、压力高度计、温度传感器、 和全球导航卫星系统接收器 | ||
| 数据输出： | 惯性测量单元 (IMU) 输出： | 加速度、角速度、磁场、环境压力、Delta-theta、Delta-velocity | |
| 计算输出 | |||
| 互补滤波器 (CF)： | 稳定的姿态估计值（欧拉角、四元数、方位矩阵）、北矢量和上矢量、全球导航卫星系统相关时间戳 | ||
| 全球导航卫星系统（GNSS）输出： | LLH 位置、ECEF 位置和速度、NED 速度、UTC 时间、 GNSS 时间、SV。可用的 GNSS 协议访问模式。 | ||
| （2）惯性测量单元 (IMU) 传感器输出 | |||
| 加速计 | 陀螺仪 | 磁力计 | |
| 测量范围 | ±8 g (标准) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可选) | 300°/sec (标准) ±75, ±150, ±900 (可选) | ±8 Gauss |
| 非线性度： | ±0.02 % fs | ±0.02% fs | ±0.3% fs |
| 分辨率： | 0.02 mg (+/- 8 g) | <0.003°/sec (300 dps) | -- |
| 偏差不稳定性： | ±0.04 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置误差： | ±0.002 g | ±0.04°/sec | ±0.003 Gauss |
| 比例因子稳定性： | 0.03% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪音密度： | 20 µg/√Hz (2 g) | 0.005°/sec/√Hz (300°/sec) | 400 µGauss/√Hz |
| 对齐误差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 带宽： | 225 Hz | 250 Hz | -- |
| 温度偏移误差： | 0.06% (typ) | 0.04% (typ) | -- |
| 随温度变化的增益误差： | 0.03% (typ) | 0.03% (typ) | -- |
| 振动引起的噪声 ： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| 振动整流误差 (VRE)： | -- | 0.001°/s/g2RMS | -- |
| IMU 滤波： | 数字 sigma-delta ADC 采样频率为 1kHz 和 4kHz。4kHz 数据平均为 1kHz 标称采样率。按比例转换为 1kHz 的物理单位。用户可对 1kHz 数据调整 IIR 滤波器。以 1kHz 的频率计算振幅和振幅积分。 | ||
| 采样率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 数据输出率： | 1 Hz to 1 kHz | ||
| （3）压力传感器 | |||
| 高度范围： | 1260-260 mB (hPa) (-500 to 10,000m) | ||
| 分辨率： | 0.01 hPa RMS | 采样率： | 25 Hz |
| 相对精度： | ±0.1 mB，范围 800-1000mB @ T=25°C | ||
| （4）计算输出 | |||
| 姿态精度： | CF 输出：±0.5° 滚转、俯仰和航向（静态，典型值）、 ±2.0°滚动、俯仰和航向（动态，典型值） | ||
| 姿态航向范围： | 360° 围绕所有轴 | 姿态分辨率： | < 0.01° |
| 姿态重复性： | 0.2° (typ) | 计算更新率： | 500 Hz |
| 计算数据输出率： | CF 输出： 1 Hz to 500 Hz | ||
| （5）全球导航卫星系统（GNSS）输出 | |||
| 接收器类型 ： | 72 信道 GPS/QZSS L1 C/A、GLONASS L10F、BeiDou B1、SBAS L1 C/A:WAAS、EGNOS、MSAS 伽利略 E1B/C | ||
| GNSS 数据输出率 ： | 1 Hz to 4 Hz | 速度精度： | 0.1 m/sec |
| 航向精度： | 0.5° | 加速度限制： | ≤ 4 g |
| 高度限制： | 50,000 m | 速度限制： | 500 m /sec（972 节） |
| 首次固定时间： | 冷启动： 27 秒，重新获取： 1 秒 | 灵敏度： | 跟踪：-164 dBm，冷启动： -147 dBm |
| 热启动： <1 秒 | 热启动 - 156 dBm | ||
| 水平位置精度： | GNSS: 2.5 m CEP | 时间脉冲信号精度： | 30 nsec RMS |
| SBAS: 2.0 m CEP | < 60 nsec 99% | ||
| （6）运行参数 | |||
| 通信： | USB 2.0（全速） | ||
| RS232（9,600 bps 至 921,600 bps，默认为 115,200） | |||
| 电源： | +4 to + 36 V dc | 功耗： | 700 mW (typ), 800 mW (max |
| 工作温度： | -40°C to +85°C | 机械冲击极限： | 500g/1ms 绝对最大生存能力*。 |
| MTBF ： | 396,193 小时（Telcordia 方法，GM/35C） | ||
| （7）物理规格 | |||
| 尺寸： | 44.2 mm x 36.6 mm x 11.1 mm | 重量： | 20 克 |
| 符合法规： | CE、REACH、ROHS | 外壳材料 | 铝 |
| （8）集成 | |||
| 连接器 ： | 数据/电源：9 针 Micro-D。 | 软件 ： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 软件； |
| GNSS 天线： MMCX 型 | 兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 数据通信协议 (DCP) ： | 协议兼容 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 | (应用编程接口（API） ： | MicroStrain 通信库 (MSCL) 开放源代码许可，包括完整的文档和示例代码。 |
| CX5 和 CV5 产品系列的协议兼容性 | |||
| *长期暴露在大于 2 倍满量程的环境中会导致永久性损坏。详见手册 详见手册 | |||
| 相关图纸 | |
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| 应用于无人驾驶车辆测试 | 3DM-GX5-GNSS/AHRS |
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| 尺寸图 | |
