Как подобрать инерциальную систему?
ООО “Лаборатория Микроприборов” имеет широкую линейку производимой продукции: инерциальные модули МГ, инерциальные навигационные системы ГКВ и ОЕМ решения. Мы написали эту статью, чтобы помочь вам подобрать инерциальную систему, которая решит вашу задачу.
Напомним вам про терминологию инерциальных приборов
* У ГКВ-10, ГКВ-11 и ГКВ-12 отсутствует барометр
• IMU (inertial measurement unit) – инерциальный измерительный модуль. По сути – это блок инерциальных датчиков: датчиков угловой скорости и ускорения (акселерометров). Все модули индивидуально калибруются нами в диапазоне рабочих температур на поворотном столе, что позволяет улучшить точностные характеристики датчиков.
• VRU (vertical reference unit) – это инерциальный измерительный модуль, который с помощью встроенных алгоритмов способен вычислять крен и тангаж.
• AHRS (attitude heading reference system) – это инерциальный модуль со встроенным магнитометром и алгоритмом ориентации. Такие устройства способны выдавать крен, тангаж и магнитный курс.
• INS (inertial navigation system) – инерциальная навигационная система. Построена на базе инерциальных датчиков, магнитометра, ГНСС-приемника и опционально барометра, выдает полное навигационное решение: положение, координаты, истинный курс. Барометр и магнитометр используются в математическом алгоритме для коррекции и улучшения выдаваемых данных.
При использовании RTK ГНСС-приемников можно добиться сантиметровой точности. Самым функциональным решением считается модуль с двумя встроенными ГНСС-приемниками, это позволяет значительно повысить точность вычисления курса.
На блок-схеме ниже представлены семейства инерциальных модулей ООО “ЛМП”. Так вы сможете понять позиционирование и особенности каждого модуля, чтобы удачно подобрать инерциальную систему.
Семейство модулей ГКВ
ОЕМ Серия ГКВ
• Габариты (22х22х5) мм;
• Герметичность IP40;
• Напряжение питания 3,3 В.
5 Серия ГКВ
• Габариты (66х42х20.5) мм;
• Герметичность IP54;
• Напряжение питания 5 В.
10 Серия ГКВ
• Габариты (73х50.5х34.5) мм;
• Герметичность IP67;
• Напряжение питания от 9 В до 36 В (или от 5 В до 18 В).
ГКВ-1 ОЕМ имеет возможность подключения внешних ГНСС-приемников. Наличие оценочной платы за счет сменных модулей (совместимых с mikroBUS) обеспечивает сопряжение по следующим интерфейсам: RS-485/RS-422, RS-232, UART, CAN, USB, Ethernet, Wi-fi, SPI.
ГКВ-10 имеет широкое входное напряжение питания с гальванической изоляцией и защитой от обратной полярности. Подключение внешнего ГНСС-приемника для работы навигационного алгоритма.
ГКВ-11 имеет встроенный ГНСС-приемник стандартной точности или ГНСС-приемник сантиметровой точности (режим RTK)
ГКВ-12 имеет встроенный двухантенный ГНСС-приемник для измерения курса при малых ускорениях и вычисления координат с сантиметровой точностью (режим RTK)
Какой интерфейс вам нужен?
Теперь, когда вы определились с характеристиками необходимого модуля и если ваш выбор пал на несколько вариантов изделий, то можно дополнительно посмотреть на таблицу с доступными интерфейсами.
Какие выходные данные вам нужны?
Чтобы понять какие данные выдает тот или иной модуль можно использовать следующую таблицу. В ней более подробно описаны выходные данные инерциальных устройств.
| Выходные данные | IMU | VRU | AHRS | (RTK-)GNSS/INS |
| • 3 оси линейного ускорения • 3 оси угловой скорости • 3 оси магнитометра • Сырые калиброванные данные с датчиков |
+ | + | + | + |
| Измерение давления | + | + | ||
| Данные с ГНСС | + | |||
| Крен/Тангаж | + | |||
| Крен/Тангаж/Курс | + | + | ||
| Магнитный курс | + | +* | ||
| Истинный курс (с ГНСС) | + | |||
| Координаты по 3-м осям/скорость | + |
*кроме исполнения ГКВ-N-333-A-V-G
Какие характеристики системы ориентации вам нужны?
Когда вы определились с данными, которые вам нужны, то можно подобрать необходимые характеристики по сравнительной таблице.
Важно понимать, что технические характеристики инерциальных устройств – это очень сложная тема. Нельзя абсолютно объективно отразить ту или иную величину, так как они могут сильно зависеть от условий применения. К примеру, ошибка по крену и тангажу у ГКВ-1 ОЕМ и МГ-1 около 0,3°-0,2°, в то время, как у приборных ГКВ 0,2°-0,1°. Визуально кажется, что разницы почти нет, но на самом деле у приборной линейки ГКВ элементная база намного точнее и стабильнее. На практике ГКВ покажет себя лучше, чем МГ-1 и ГКВ-1 ОЕМ.
Для того, чтобы окончательно подобрать инерциальную систему и закрыть вопросы по нашим приборам мы предоставляем демонстрационный образец на 2 недели, который вы можете протестировать.
Подробнее об этом можно почитать здесь: https://mp-lab.ru/support/demo-sample/
Приобрести нашу продукцию вы можете напрямую у нас, написав на почту info@mp-lab.ru.
На этом канале мы публикуем: кейсы (наши статьи и исследования); информацию о продуктах (модификации и новинки); отвечаем на часто задаваемые вопросы и другие анонсы.
