MTG300 MEMS 자이로

 

 

 

위성 안정화 및 자세 제어

 

 

MTG300 MEMS 3{1}}축 자이로 어셈블리는 저-~중간 지구 궤도 위성의 탐색 및 제어 분야에 적용할 수 있는 높은-신뢰성과 비용{3}}효율적인 3-축 MEMS 자이로 어셈블리입니다. 어셈블리는 독립된 기계 하우징 내부에 고성능 MEMS 자이로스코프를 통합합니다. 내장된-자이로스코프는 고급 산업 수준에 도달하는 국내에서 제조된 MEMS 관성 센서 기술을 채택합니다. 시스템 내부의 모든 전자 부품은 100% 국내 조달됩니다. 3-축 MEMS 자이로스코프는 캐리어의 각운동을 감지합니다. 바이어스, 스케일 팩터 및 비직교성 오류에 대한 전체-온도 보상이 시스템 내부에 구현되어 장기간 작동 중에 높은 측정 정확도를 유지할 수 있습니다.

 

 

회사는 광섬유 권선부터 FOG, 광섬유/MEMS 관성 제품, IMU 회로, 소프트웨어 및 테스트 장비에 이르기까지 완전한 폐쇄형-루프 기능을 갖춘 첨단 기술 기업입니다. 엔드{3}}투-프로세스 제어로 품질이 향상되고 비용이 절감됩니다. ISO9001에 따라 작동하여 신뢰성과 일관성을 보장합니다. MTG300 MEMS 3{9}}축 자이로 어셈블리는 알루미늄 합금 기계식 하우징을 채택하여 가벼운 무게, 높은 구조적 강도, 탁월한 진동 및 충격 저항성을 갖추고 있습니다.

 

 

매개변수	기술 색인
자이로스코프
측정 범위(도/초)	±100
전체-온도 바이어스(도/h)	10 이하
바이어스 안정성(도/h, 10초 평균 창)	0.2 이하
바이어스 안정성(도/h, 100초 평균 창)	0.07 이하
바이어스 불안정성(도 /h, Allan 분산 방법, 일반)	0.05 이하
바이어스 반복성(도/h)	0.2 이하
각도 랜덤 워크(도 /√h)	0.01 이하
g-종속 드리프트(도 /h/g)	0.5 이하
스케일 팩터 비선형성(ppm)	100 이하
대역폭(Hz)	12보다 크거나 같음
전기 및 기계 인터페이스
공급 전압(V)	5~12(리플 100mV 이하)
소비전력(W)	1.5 이하
시작 시간(초)	2보다 작거나 같음
통신 인터페이스	1채널 RS-422
데이터 업데이트 속도	폴링 응답 출력, 최대. 200Hz
전체 치수(mm×mm×mm)	44.8×38.6×21.5
무게(g)	60 이하
운영 환경
작동 온도(도)	-40 ~ 85
보관온도(도)	-55 ~ 85
진동	7.72g(RMS)
충격	500g / 1ms 펄스

 

 

 

 

제품 개요

MTG300 MEMS 3{1}}축 자이로 어셈블리는 저-~중간 지구 궤도 위성의 항법 및 제어 분야에 적용할 수 있는 높은-신뢰성과 비용{3}}효율적인 3-축 MEMS 자이로 어셈블리입니다. MTG300 시리즈 MEMS 3{10}축 자이로 어셈블리는 독립적인 기계 하우징 내부에 고성능 MEMS 자이로스코프를 통합합니다. 내장된-자이로스코프는 고급 산업 수준에 도달하는 국내 제조 MEMS 관성 센서 기술을 채택합니다. 시스템 내부의 모든 전자 부품은 100% 국내 조달됩니다. 3-축 MEMS 자이로스코프는 캐리어의 각운동을 감지합니다. 바이어스, 스케일 팩터 및 비직교성 오류에 대한 전체{19}온도 보상이 시스템 내부에 구현되어 장기간 작동 중에 높은 측정 정확도를 유지할 수 있습니다.

 

제품특징

• 100% 국산 전자부품
• 컴팩트한 외형, 가벼운 무게, 낮은 전력 소모
• -40도에서 +80도까지의 전체-온도 교정 및 보상
• 2kHz 고속-샘플링
• 가혹한 기계적 환경에 대한 탁월한 내성
• 현장 소프트웨어 업그레이드 지원-

 

응용 분야

• 위성 안정화 및 자세 제어

 

 

표 1 MTG의 성능 매개변수300MEMS 3-축 자이로 어셈블리

매개변수	기술 색인
자이로스코프
측정 범위(도/초)	±100
전체-온도 바이어스(도/h)	10 이하
바이어스 안정성(도/h, 10초 평균 창)	0.2 이하
바이어스 안정성(도/h, 100초 평균 창)	0.07 이하
바이어스 불안정성(도 /h, Allan 분산 방법, 일반)	0.05 이하
바이어스 반복성(도/h)	0.2 이하
각도 랜덤 워크(도 /√h)	0.01 이하
g-종속 드리프트(도 /h/g)	0.5 이하
스케일 팩터 비선형성(ppm)	100 이하
대역폭(Hz)	12보다 크거나 같음
전기 및 기계 인터페이스
공급 전압(V)	5~12(리플 100mV 이하)
소비전력(W)	1.5 이하
시작 시간(초)	2보다 작거나 같음
통신 인터페이스	1채널 RS-422
데이터 업데이트 속도	폴링 응답 출력, 최대. 200Hz
전체 치수(mm×mm×mm)	44.8×38.6×21.5
무게(g)	60 이하
운영 환경
작동 온도(도)	-40 ~ 85
보관온도(도)	-55 ~ 85
진동	7.72g(RMS)
충격	500g / 1ms 펄스

 

 

구조적 특성

MTG300 MEMS 3{1}}축 자이로 어셈블리는 알루미늄 합금 기계식 하우징을 채택하여 가벼운 무게, 높은 구조적 강도, 뛰어난 진동 및 충격 저항성을 갖추고 있습니다. 유닛의 외형 치수는 그림 1에 나타나 있으며, 유닛은 M4 나사 3개로 고정되어 있습니다.

그림 1 외형 치수

 

 

제품 마킹 및 좌표 극성

설치 중에 제품의 캐리어 좌표계는 호스트 장비의 캐리어 좌표계와 고정된 기하학적 관계를 유지해야 합니다. MTG300 MEMS 3{2}}축 자이로 어셈블리의 캐리어 좌표계 정의는 다음과 같이 지정됩니다.

그림 2 제품 좌표계

 

핀 할당

MTG300 MEMS 3{1}}축 자이로 어셈블리의 외부 출력 커넥터는 J30J-15ZK(결합 커넥터: J30J-15TJL)로, 장치에 전원 공급 장치와 외부 통신을 제공합니다. 커넥터의 핀 정의는 표 2에 나열되어 있습니다.

표 2 MTG의 외부 핀 할당300MEMS 3-축 자이로 어셈블리 커넥터

핀번호	정의	비고
8	POWER_IN	5±0.2V 전원 입력
15	접지
10	RS422R+	RS422 인터페이스
2	RS422 R-
9	RS422 T+
1	RS422 T-
3, 12, 13	접지

공급 전압이 장치 작동 임계값 아래로 떨어진 후 전원을 다시 켜기 전-전원 끄기 유지 시간 t_OFF는-3초 이상이어야 합니다. 전원-끄기 간격이 부족하면 장치의 비정상적인 시작, 래치-또는 초기화 오류가 발생할 수 있습니다.

외부 통신 인터페이스

3.4.1 WXGYRO-EB90 프로토콜

데이터링크 계층

전송은 UART Idle-Line 모드를 따르며 SCI 버스의 프레임 형식은 다음과 같이 정의됩니다. 기본 전송 단위는 문자이며 문자당 11비트입니다.

그림 3 데이터 전송 형식

 

Idle-Line 전송 모드에서는 각 프레임이 1바이트를 차지하며 모든 프레임은 데이터 프레임으로 처리됩니다. 하나의 SCI 데이터 프레임은 1바이트(8비트)입니다. 버스는 유휴 상태 동안 로직 하이를 유지합니다. 모든 SCI 프레임은 논리-낮은 시작 비트로 시작하고, 이어서 최하위 비트 우선(LSB First)으로 전송되는 프레임 데이터가 이어집니다. 자세한 프레임 정의:

1. 시작 비트: 1비트
2. 데이터 비트: 8비트(b0~b7)
3. 정지 비트: 1비트
4. 패리티 비트: 홀수 패리티
5. 전송 속도: 115200bps
6. 다중-바이트 전송의 경우 기본적으로 상위 바이트가 하위 바이트보다 먼저 전송됩니다.

 

애플리케이션 계층

단일 단위 원격 측정 데이터 형식

단일 장치 원격 측정 데이터는 OBC(온보드 컴퓨터)로부터 원격 측정 요청 명령을 수신한 후 각 구성요소/모듈의 응답 데이터입니다. 자세한 형식은 아래 표와 같습니다.

표 4 단일 장치 원격 측정 데이터 형식

바이트 인덱스	정의	설명
B0, B1	프레임 헤더	고정값: 0xEB90
B2, B3	페이로드 길이	참고 1
B4	원격 측정 데이터 분류 ID	참고 2
B5	원격 측정 요청 명령 카운터	참고 3
B6	유효한 명령 카운터	참고 4
B7	잘못된 명령 카운터	참고 5
B8	최근 실행된 명령 코드	참고 6
B9 ~ B(N-1)	사용자-정의 페이로드	참고 7
BN	체크섬	참고 8
참고: 자이로 어셈블리는 다른 제어 명령 없이 원격 측정 요청 명령만 지원하므로 바이트 B6, B7, B8은 0xFF로 채워져야 합니다.

 

• 참고 1: 페이로드 길이. 원격 측정 데이터 분류 ID(포함)부터 체크섬(포함)까지의 총 바이트 수입니다.
• 참고 2: 원격 측정 데이터 분류 ID. 원격 측정 요청 명령의 해당 필드와 일치해야 합니다.
• 참고 3: 원격 측정 요청 명령 카운터. 1 부호 없는 바이트는 OBC에서 보낸 일치하는 원격 측정 요청 프레임을 수신하면 1씩 증가합니다.
• 참고 4: 유효한 명령 카운터. 1 부호 없는 바이트, 원격 측정 요청 프레임을 제외한 완전한 유효한 명령을 수신하면 1씩 증가합니다(체크섬으로 확인됨). 원격 제어 명령이 없는 장치의 경우 0xFF로 채웁니다.
• 참고 5: 잘못된 명령 카운터. 1 부호 없는 바이트, 잘못된 프레임 헤더, 체크섬 오류, 인식할 수 없는 명령 코드 등을 포함하여 비정상적으로 수신된 데이터를 계산합니다. 원격 제어 명령이 없는 장치의 경우 0xFF로 채웁니다.
• 참고 6: 최근 실행된 명령 코드. 1 부호 없는 바이트는 최신 제어 명령의 코드를 기록합니다(원격 측정 요청 및 브로드캐스트 메시지 제외). 이 필드는 명령 확인이 통과된 직후 업데이트됩니다(명령 실행이 성공한 이후는 아님). 명령 확인이 실패하면 사용자-정의 페이로드의 잘못된 명령 카운터를 통해 오류가 표시됩니다. 원격 제어 명령이 없는 장치의 경우 0xFF로 채웁니다.
• 참고 7: 사용자-정의 페이로드. 바이트 B9 ~ B(N-1), 사용자 요구 사항에 따라 사용자 정의 가능.
• 참고 8: 체크섬. 모든 바이트의 부호 없는 누적 합계(B0+B1+B2+…+B(N-1)), 이 바이트의 하위 8비트를 유지합니다.
• 원격 측정 응답 데이터는 원격 측정 요청 명령을 받은 후 2ms 이내에 출력되어야 합니다. 그렇지 않으면 통신은 타임아웃으로 간주됩니다.

 

단일 장치 원격 명령 형식

원격 측정 요청 명령

원격 측정 요청 명령은 각 장치에서 원격 측정 패킷을 획득하기 위해 OBC에서 보낸 데이터 프레임으로, 기본적으로 초당 한 번씩 전송됩니다. 특별한 획득 속도가 필요한 원격 측정 패킷에는 별도의 샘플링 주파수가 지정됩니다. 원격 측정 요청 형식은 다음과 같습니다.

표 5 원격 측정 요청 데이터 형식

B0	B1	B2	B3	B4	B5	B6	B7
EB	90	TMT	00	00	00	00	합집합

 

원격 측정 데이터 분류 ID(TMT): 반환된 원격 측정 데이터의 유형을 식별합니다. 한 가지 유형의 원격 분석만 존재하는 경우 0xFF로 설정합니다. 여러 원격 측정 유형의 경우: 1=0xFF 유형, 2=0xFE 유형, 3=0xFD 유형 등. 원격 분석 응답 프레임의 이 필드는 각 원격 분석 유형에 대한 원격 분석 요청 프레임의 해당 필드와 일치해야 합니다.

합계: 체크섬. B0~B6의 부호 없는 누적 합계, 이 바이트의 하위 8비트를 유지합니다.

참고: 바이트 B2는 0xFF로 고정됩니다.

 

단일 장치 원격 측정 응답 데이터

원격 측정 요청 명령을 수신하면 원격 측정 데이터는 아래 표에 지정된 형식으로 전송됩니다.

표 6 자이로 출력 원격 측정 데이터

바이트 인덱스	정의	설명
B0, B1	프레임 헤더	고정값: 0xEB90
B2, B3	페이로드 길이	0x0024
B4	원격 측정 데이터 분류 ID	0xFF
B5	원격 측정 요청 명령 카운터	원격 측정 요청 명령을 받으면 1씩 증가합니다.
B6	유효한 명령 카운터	유효한 통신 명령을 수신하면 1씩 증가합니다.
B7	잘못된 명령 카운터	잘못된 통신 명령을 수신하면 1씩 증가합니다.
B8	최근 실행된 명령 코드	최근 실행된 원격 명령의 명령 코드
B9~B12	X-축 자이로 데이터	단위: 도/s, 배율=1×10⁻⁵, 범위: -500 ~ 500
B13~B16	Y-축 자이로 데이터
B17~B20	Z-축 자이로 데이터
B21~B22	X-축 자이로 온도	단위: 도, 배율=1×10⁻², 범위: -128 ~ 128
B23~B24	Y-축 자이로 온도
B25~B26	Z-축 자이로 온도
B27~B30	상태 워드	데이터 유형: uint32
B31~B34	예약된 필드
B35~B38	가동 시간	기기 전원-작동 시간, 단위: ms
B39	체크섬	바이트 B0~B38의 누적합의 하위 8비트

 

제품 작동 시 주의 사항

• 배선 시에는 제품의 전기 핀 할당을 엄격히 준수하여 오접속을 방지하십시오.
• 본 제품은 정밀 관성 측정 장치입니다. 취급 시 정격 공차를 초과하는 충격, 충돌 및 기계적 부하를 피하십시오.
• 장착 평탄도는 각속도 측정에 큰 영향을 미칩니다. 설치 오정렬 오류를 제거하려면 높은-평탄도의 장착면이 필요합니다.
• 느슨한 설치로 인한 측정 오류를 방지하려면 제품을 견고하고 안정적으로 장착하십시오.
• 설치 및 작동 중에 정전기 방지 장치를 -사용하세요. 정전기 방지 손목 스트랩을-권장합니다.
• 이 설명서의 사양에 따라 엄격하게 작동하고 주변 조건이 작동 요구 사항과 일치하는지 확인하십시오. 고장이 발생한 경우 하우징을 분해하거나 내부 구조를 개조하지 마십시오. 문제 해결을 위해서는 즉시 기술 지원 엔지니어에게 문의하세요.

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