
설명
주요 특징
- 고정밀-폐쇄형-루프 광섬유-광 자이로스코프
- 내부 진동-감쇠 설계
- 장기간-자율 내비게이션
- RTK 고정밀-내비게이션 연결 가능
- 진동 및 충격 저항, 전자기 간섭 저항
- 밀봉되고 안정적인 디자인
- 해양 차동 포지셔닝

응용 분야
- 항공기 항법
- 드론/차량/선박/보트의 자세기준/추적제어
제품개요
FSI400은 매우 안정적이고 비용 효율적인-광섬유 관성/위성 통합 항법 시스템으로, 고정밀 차량-탑재 플랫폼과 장기{5}}체공 UAV뿐만 아니라 항법, 제어, 측정과 같은 분야에 널리 적용할 수 있습니다. 시스템은 폐쇄형-루프 광섬유 자이로스코프(FOG)와 고정밀-가속도계를 전문 GNSS 보드와 결합하여 실시간 내비게이션 출력을 달성합니다.- 시스템 출력은 주류 후처리 소프트웨어와 호환되어-더 높은 정밀도의 탐색 결과를 얻고 연구 플랫폼의 벤치마크 역할을 합니다.
독특한 기술
이 시스템은 유사한 제품의 모듈식 설계 철학을 계승하고 고정밀 실리콘 광학 자이로스코프와 고정밀- MEMS 가속도계를 채택합니다. 다중-센서 융합 알고리즘 처리를 통해 주요 관성항법 데이터와 GPS 위치 및 속도가 필터에 입력되고, INS 위치, 속도 및 자세도 필터의 입력으로 사용됩니다. 필터는 둘 사이의 차이를 비교하여 오류 모델을 구축하여 INS 오류를 추정하고 이러한 오류를 사용하여 관성 항법 결과를 수정함으로써 속도, 위치 및 자세에 대한 통합 항법 결과를 얻습니다. 관성 항법 시스템은 항공, 차량-탑재, 선박 등 다양한 항공사에 맞게 다양한 구성 모드를 제공할 수 있습니다.
성능 매개변수
FSI400 FOG_GNSS 복합 관성 항법 시스템
|
광섬유 자이로스코프 |
|
|
범위(도/초) |
±300 |
|
전체-온도 바이어스(도 /h,, 3σ) |
0.01 이하 |
|
바이어스 안정성(도/h, 10초 스무딩) |
0.01 이하 |
|
바이어스 불안정성(도/h, 앨런) |
0.001 이하 |
|
MEMS 가속도계 |
|
|
범위(g) |
±20 |
|
전체-온도 바이어스(mg,3σ) |
0.1 이하 |
|
바이어스 안정성(ug,10ssmoothed) |
10 이하 |
|
바이어스 불안정성(ug, allan, typ) |
1보다 작거나 같음 |
|
탐색 정확도 |
|
|
자체-북측 정렬-정확도 추구(도, 1σ) |
0.06secL(1mil) 이하 |
|
순수 관성 정확도(1σ) |
1해리/1시간 이하 |
|
전기적/기계적 인터페이스 |
|
|
전원 공급 장치(V) |
18~36(리플 100mV 이하) |
|
치수(mm×mm×mm) |
212 × 155 × 125 |
|
무게(g) |
5000 이하 |

소개
개요
FSI400은 초-고정밀-광섬유{3}}광 자이로스코프와 석영 굴곡 가속도계를 사용하며 전문 GNSS 보드와 결합됩니다. 특별히 설계된 데이터 융합 소프트웨어로 처리되어 정확한 위치 결정, 자세 결정 및 3차원 가속도 및 각속도와 같은 동적 정보를 제공할 수 있습니다.- 항공기, 무인 차량, 무인 선박 및 무인 항공기와 같은 과학 연구 플랫폼에서 널리 사용될 수 있으며 참조 항법 시스템 역할을 할 수 있습니다.
특징
FSI400의 주요 기능은 다음과 같습니다.
- 고정밀-폐쇄형-루프 광섬유-광 자이로스코프
- 내부 진동-감쇠 설계
- 장기간-자율 내비게이션
- RTK 고정밀-내비게이션 연결 가능
- 진동 및 충격 저항, 전자기 간섭 저항
- 밀봉되고 안정적인 디자인
- 해양 차동 포지셔닝
구성
FSI400은 주로 3축 광섬유 자이로스코프, 3축{2}}가속도계, 정보 처리 회로, 내비게이션 소프트웨어, 시스템 구조 구성 요소, 시스템 테스트 케이블 및 시스템 테스트 소프트웨어로 구성됩니다.
기본적으로 다음 출력이 제공됩니다.
- 3차원-각속도
- 3차원-가속도
- 자이로스코프 온도
- 가속도계 온도
- 통합 내비게이션 위치, 속도, 자세 정보
- 위성 수신기 위치 확인, 속도 측정 및 상태 정보
- UTC 시간
애플리케이션
항공기 항법
드론/차량/선박/보트의 자세기준/추적제어
제품 성능
매개변수
표1 시스템 성능 매개변수
|
광섬유 자이로스코프 |
|
|
범위(도/초) |
±300 |
|
전체-온도 바이어스(도 /h,, 3σ) |
0.01 이하 |
|
바이어스 안정성(도/h, 평균 10초) |
0.01 이하 |
|
바이어스 불안정성(도/h, 앨런) |
0.001 이하 |
|
바이어스 반복성(도/h) |
0.01 이하 |
|
각도 랜덤 워크(도 /√h) |
0.0005 이하 |
|
스케일 팩터 비선형성(ppm) |
10 이하 |
|
교차-커플링(rad) |
0.001 이하 |
|
대역폭(Hz) |
200Hz 이상 |
|
MEMS 가속도계 |
|
|
범위(g) |
±20 |
|
전체-온도 바이어스(mg,3σ) |
0.1 이하 |
|
바이어스 안정성(ug,10s 평균) |
10 이하 |
|
바이어스 불안정성(ug, allan, typ) |
1보다 작거나 같음 |
|
바이어스 반복성(ug) |
10 이하 |
|
속도 랜덤 워크(m/s/√h) |
0.01 이하 |
|
스케일 팩터 비선형성(ppm, ±1g) |
100 이하 |
|
교차-커플링(rad) |
0.001 이하 |
|
대역폭(Hz) |
200Hz 이상 |
|
탐색 정확도 |
|
|
정확도를 추구하는-북측-자체 정렬(도, 1σ) |
0.06secL(1mil) 이하 |
|
순수 관성 정확도(1σ) |
1해리/1시간 이하 |
|
깊이 측정 정확도(cm) |
5 이하(해양환경) |
|
조합 수평 위치(m,1σ) |
2 이하(단일점) |
|
조합 수직 위치(m,1σ) |
3(단일점) 이하, |
|
조합 수평 속도(m/s,1σ) |
0.05 이하 |
|
조합 수직 속도(m/s,1σ) |
0.1 이하 |
|
조합 제목(도,1σ)) |
0.1 이하(동적) |
|
조합 수평 자세(degree,1σ) |
0.008 이하(단일점, 동적) |
|
전기적/기계적 인터페이스 |
|
|
전원 공급 장치(V) |
18~36(리플 100mV 이하) |
|
안정된-상태 전력(W) |
18 이하 |
|
시작 시간(초) |
2보다 작거나 같음 |
|
통신 인터페이스 |
RS422/RS232 |
|
업데이트 속도(Hz) |
200 |
|
치수(mm×mm×mm) |
212 × 155 × 125 |
|
무게(g) |
5000 이하 |
|
운영 환경 |
|
|
작동 온도(도) |
-40 ~ +70 |
|
보관온도(도) |
-55 ~ +85 |
|
진동(g, Rms) |
20~2000HZ, 6.06 |
|
충격(g) |
100g/1ms |
|
신뢰할 수 있음 |
|
|
MTBF(시간) |
20000 |
전기적 특성
제품의 외부 커넥터 플러그는 밀봉된 J29A-25Zk 커넥터를 사용합니다. 핀 정의는 다음과 같습니다:
FSI400의 Table1Pin 정의
|
J29A-25Zk 핀 번호 |
커넥터 정의 |
비고 |
|
1,2 |
+ (9~36) 오세요 |
전원 공급 장치 양극 |
|
3,4 |
+(9~36)VGND |
|
|
5 |
INS_RS422_1_TX+ |
M1채널 RS422인터페이스 (구성, 업그레이드, 출력) |
|
6 |
INS_RS422_1_TX- |
|
|
7 |
INS_RS422_1_RX+ |
|
|
8 |
INS_RS422_1_RX- |
|
|
9 |
DGND |
|
|
10 |
INS_RS422_2_TX+ |
M2채널 RS422인터페이스 IMU프로토콜(55AC) 출력 |
|
11 |
INS_RS422_2_TX- |
|
|
12 |
INS_RS422_2_RX+ |
|
|
13 |
INS_RS422_2_RX- |
|
|
14 |
DGND |
|
|
15 |
GPS_RS232_TXD |
M4채널 RS232인터페이스 GNSS 보드 카드에 직접 연결됨 GNSS 원시 관측 결과 출력 |
|
16 |
GPS_RS232_RXD |
|
|
17 |
DGND |
|
|
18 |
TTL_IN+ |
외부 위성 수신기 모드 PPS 신호 입력 |
|
20 |
DGND |
|
|
21 |
INS_RS422_3_TX+ |
M3채널 RS422인터페이스 실시간-통합 내비게이션 출력 |
|
22 |
INS_RS422_3_TX- |
|
|
23 |
INS_RS422_3_RX+ |
|
|
24 |
INS_RS422_3_RX- |
|
|
25 |
DGND |
전원 공급 장치 전압이 장치 작동 임계 전압 아래로 떨어지면 전원-꺼짐 유지 시간 t끄다 다시 전원을 켜기 전에 3초 이상 걸려서는 안 됩니다. 전원-끄기 간격이 부족하면 비정상적인 기기 시작, 래치-또는 초기화 오류가 발생할 수 있습니다.
외부 커뮤니케이션
FSI400은 위 배선도에 정의되어 있으며 RS422 출력 3개 채널, RS232 출력 1개 채널, PPS 입력 1개 채널이 있습니다.
M1채널 출력
M1 채널은 구성, 소프트웨어 업그레이드 및 출력 구성 프로토콜과 같은 기능을 갖춘 장치의 주요 구성 포트인 RS422 통신 인터페이스입니다. 다른 프로토콜을 출력하도록 구성할 수 있습니다. 현재 이 채널에 대해 구성된 출력 프로토콜은 표준 IMU 프로토콜입니다.
일반 IMU 프로토콜은 기본적으로 시간 방송 모드에서 IMU 데이터를 출력하며 기본 출력 주파수는 200Hz입니다. 데이터의 각 프레임은 40바이트, 전송 속도 460800bps, 1비트 시작 비트, 8데이터 비트, 1스톱 비트, 패리티 없음. 다중-바이트 변수의 경우 하위 바이트가 먼저 전송된 다음 상위 바이트가 전송됩니다.
표1일반IMU프로토콜
|
아니요. |
바이트 시작 인덱스 |
바이트 수 |
콘텐츠 |
동등한 |
범위 |
단위 |
비고 |
|
1 |
0 |
1 |
0x55 |
1 |
프레임 헤더 |
||
|
2 |
1 |
1 |
0xAA |
1 |
프레임 헤더 |
||
|
3 |
2 |
1 |
36 |
1 |
데이터 길이 |
||
|
4 |
3 |
4 |
PC번호 |
1 |
1ms 카운트 값 |
||
|
5 |
7 |
4 |
각속도 X |
0.000001 |
[-2000,2000] |
학위/초 |
|
|
6 |
11 |
4 |
각속도Y |
0.000001 |
[-2000,2000] |
학위/초 |
|
|
7 |
15 |
4 |
각속도Z |
0.000001 |
[-2000,2000] |
학위/초 |
|
|
8 |
19 |
4 |
가속도X |
0.000001 |
[-40,40] |
m/s2 |
|
|
9 |
23 |
4 |
가속도Y |
0.000001 |
[-40,40] |
m/s2 |
|
|
10 |
27 |
4 |
가속도Z |
0.000001 |
[-40,40] |
m/s2 |
|
|
11 |
31 |
2 |
시스템 온도 |
0.008 |
[-120,120] |
도 |
|
|
12 |
33 |
2 |
년, 월, 일 |
- |
- |
- |
Bit0~bit4: 요일 0~31 비트5~비트8: 월 0~12 비트9~비트15: 0~99년 예를 들어1100011110011111 2099년12월31일을 나타냅니다. |
|
13 |
35 |
4 |
타임스탬프 |
0.1 |
- |
ms |
(h*3600+m*60+s)*10000 예:0011 0011 0111 1111 1001 0111 1111 1111 표현:23h59min59.9999s |
|
14 |
39 |
1 |
체크섬 |
1 |
[0,255] |
아래첨자(2-38) 바이트 누적의 하위 바이트 sum8bit |
M2 채널 출력
M2이 채널은 구성이나 업그레이드 기능이 없는 두 번째 채널의 출력 포트이며 M PV4_IMU 프로토콜을 출력합니다. 프로토콜은 다음과 같습니다
표 2 IMU 데이터 형식 표
|
바이트 |
체재 |
설명 |
|
0 |
U8 |
헤더 0x55 |
|
1 |
U8 |
헤더 0xAC |
|
2~3 |
U16 |
GPS 주간 |
|
4~11 |
더블 |
m-초 |
|
12~15 |
뜨다 |
자이로 X, 도/초 |
|
16~19 |
뜨다 |
자이로 Y, 도/초 |
|
20~23 |
뜨다 |
자이로 Z, 도/초 |
|
24~27 |
뜨다 |
ACC X, m/s2 |
|
28~31 |
뜨다 |
j, m/bad 창립 |
|
32~35 |
뜨다 |
설립된 g, m/bad |
|
36~37 |
U16 |
ODO 수 |
|
38~39 |
U16 |
CAN 버스 데이터,0.01m/s |
|
40~41 |
I16 |
온도, 0.5/LSB |
|
42 |
U8 |
IMU 상태 |
|
43 |
U8 |
체크섬, Byte2~Byte42까지 부호 없는 문자 추가 |
|
115200-8-N-1, 리틀 엔디안, 출력 속도: 200Hz |
||
메모:
IMU 상태
비트1 PPS 정상0 오류 1 – PPS에 후행 0이 있으면 후속 항목은 건너뛰지 않습니다1.
Bit2 TIME (sow) Normal0 Error1 SOW에 후행 값 0이 있는 경우 후속 값은 점프하지 않습니다1.
비트3 IMU1 정상0 오류1
Bit4 IMU2 오류(있는 경우) Normal0 Error1
비트5 ODO정상0 오류1
비트6 CAN 정상0 오류1
비트7~8 정적 상태 0 1 2 3 정지0 약간1 보통2 심각 3
좌표계는 오른쪽-앞-위이며 각변화율과 가속도를 나타냅니다. 디코딩 후에는 앞-오른쪽-아래가 되고 라디안 증분 및 속도 증분도 됩니다.
시작 시 위성이 없는 경우 GPS-WEEKis0, m-초는 처음부터 시작하여 데이터가 전파되면서 증가합니다.
위성이 유효한 후에는 GPS-WEEK 및 m-초만 보드 카드와 동기화하면 됩니다.
M3 채널 출력
M3 채널은 구성이나 업그레이드 기능이 없는 세 번째-채널 출력 포트이며 실시간 통합 탐색 프로토콜을 출력합니다.- 실시간{4}}통합 내비게이션 프로토콜은 기본적으로 프레임당 164바이트, 출력 주파수 200Hz, 전송 속도 460800bps, 시작 비트 1개, 데이터 비트 8개, 정지 비트 1개, 패리티 없음의 시간 지정 브로드캐스트 방식으로 데이터를 출력합니다. 다중-바이트 변수의 경우 하위 바이트가 먼저 전송된 다음 상위 바이트가 전송됩니다. 일반적인 통신 프로토콜은 표 3에 나와 있습니다.
표3자율주행 측위 단말기 통신 프로토콜
|
아니요. |
첫 번째 바이트 순서 |
바이트 수 |
신호 이름 |
측정 단위 또는 내용 |
동등한 |
인터페이스 정확도 설명 |
|
1 |
0 |
1 |
프레임 헤더 1 |
내용: 55H |
1 |
8비트 부호 없는 정수 |
|
2 |
1 |
1 |
프레임 헤더 2 |
내용: 아아아 |
1 |
8비트 부호 없는 정수 |
|
3 |
2 |
1 |
데이터 길이 |
내용: 160H |
1 |
8비트 부호 없는 정수 |
|
4 |
3 |
4 |
PC번호 |
- |
1 |
부호 없는 16비트 정수 |
|
5 |
7 |
1 |
시스템 상태 단어 |
- |
1 |
자체-테스트 오류: 0x1F; 0x41보다 크면 사용자가-사용 가능한 상태(통합 탐색 상태)를 나타냅니다. |
|
6 |
8 |
1 |
실시간-상태 단어 |
- |
1 |
원격 측정 백업 |
|
7 |
9 |
2 |
장치 상태 단어 |
- |
1 |
원격 측정 백업 |
|
8 |
11 |
4 |
프로세스 상태 워드 |
- |
1 |
원격 측정 백업 |
|
9 |
15 |
4 |
X 자이로스코프 각속도 |
[-500,500]도/초, |
0.0000005 |
일시적인 가치 |
|
10 |
19 |
4 |
Y-축 자이로스코프 각속도 |
[-500,500]도/초, |
0.0000005 |
일시적인 가치 |
|
11 |
23 |
4 |
Z-축 자이로스코프 각속도 |
[-500,500]도/초, |
0.0000005 |
일시적인 가치 |
|
12 |
27 |
4 |
X-축 가속도 |
[-80m/s2,80m/s2] |
0.000001 |
일시적인 가치 |
|
13 |
31 |
4 |
Y-축 가속도 |
[-80m/s2,80m/s2] |
0.000001 |
일시적인 가치 |
|
14 |
35 |
4 |
Z-축 가속도 |
[-80m/s2,80m/s2] |
0.000001 |
일시적인 가치 |
|
15 |
39 |
4 |
결합 경도 |
[-180,180]도 |
0.0000001 |
|
|
16 |
43 |
4 |
통합 위도 |
[-90,90]도 |
0.0000001 |
|
|
17 |
47 |
4 |
통합 고도 |
[-1000,16384]m |
0.00001 |
|
|
18 |
51 |
2 |
통합 북쪽 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
19 |
53 |
2 |
통합 수직 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
20 |
55 |
2 |
통합 동쪽 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
21 |
57 |
2 |
롤 각도 |
[-180,180]도 |
0.006 |
|
|
22 |
59 |
2 |
헤딩 각도 |
[0,360]도 |
0.006 |
부호 없는 16비트 정수, 북쪽에서 동쪽으로 시작하는 양수 |
|
23 |
61 |
2 |
피치 각도 |
[-90,90]도 |
0.006 |
|
|
24 |
63 |
4 |
수신기 경도 |
[-180,180]도 |
0.0000001 |
|
|
25 |
67 |
4 |
수신기 위도 |
[-90,90]도 |
0.0000001 |
|
|
26 |
71 |
4 |
수신기 고도 |
[-1000,16384] m |
0.00001 |
|
|
27 |
75 |
2 |
수신기 북쪽 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
28 |
77 |
2 |
수신기 수직 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
29 |
79 |
2 |
수신기 동쪽 속도 |
[-300,300]m/s |
0.005 |
|
|
30 |
81 |
1 |
온도 |
도 |
1 |
|
|
31 |
82 |
1 |
수신기 포지셔닝 상태 |
- |
1 |
비트0-3: 원래 수신기 위치 지정 플래그; 비트4-7: 방향 신호. |
|
32 |
83 |
4 |
하루의 초 |
s |
0.001 |
|
|
33 |
87 |
1 |
년도 |
1 |
||
|
34 |
88 |
1 |
월 |
1 |
||
|
35 |
89 |
1 |
낮 |
1 |
||
|
36 |
90 |
1 |
측위 위성 수 |
1 |
||
|
37 |
91 |
2 |
트랙 각도 |
[0.360]도 |
0.006 |
부호 없는 16비트 정수, 북쪽에서 동쪽으로 시작하는 양수 |
|
38 |
93 |
2 |
이중-안테나 방향 |
[0.360]도 |
0.006 |
부호 없는 16비트 정수, 북쪽에서 동쪽으로 시작하는 양수 |
|
39 |
95 |
2 |
백업정보 1 |
- |
1 |
|
|
40 |
97 |
2 |
백업정보 2 |
- |
1 |
|
|
41 |
99 |
2 |
백업정보 3 |
- |
1 |
|
|
42 |
101 |
2 |
백업정보 4 |
- |
1 |
|
|
43 |
103 |
2 |
백업정보 5 |
- |
1 |
|
|
44 |
105 |
2 |
오리엔테이션 위성 수 |
- |
1 |
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45 |
107 |
1 |
백업 정보 6 |
- |
1 |
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46 |
108 |
1 |
백업 정보 7 |
- |
1 |
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47 |
109 |
1 |
백업 정보 8 |
- |
1 |
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48 |
110 |
1 |
백업 정보 9 |
- |
1 |
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49 |
111 |
4 |
100메가초 카운트 |
- |
1 |
부호 없는 16비트 정수 |
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50 |
115 |
4 |
백업정보 10 |
- |
1 |
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51 |
119 |
4 |
백업 정보 11 |
- |
1 |
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52 |
123 |
4 |
백업 정보 12 |
- |
1 |
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53 |
127 |
4 |
백업 정보 13 |
- |
1 |
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54 |
131 |
4 |
백업 정보 14 |
- |
1 |
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55 |
135 |
4 |
백업 정보 15 |
- |
1 |
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56 |
139 |
4 |
백업 정보 16 |
- |
1 |
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57 |
143 |
4 |
백업 정보 17 |
- |
1 |
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58 |
147 |
4 |
백업 정보 18 |
- |
1 |
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59 |
151 |
4 |
백업 정보 19 |
s |
1 |
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60 |
155 |
4 |
백업정보 20 |
s |
1 |
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61 |
159 |
4 |
백업정보 21 |
- |
1 |
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62 |
163 |
1 |
체크섬 |
데이터 길이와 데이터의 바이트 합계의 하위 8비트 |
1 |
M 4채널 출력
M4채널은 GNSS 보드 직접{1}}연결 출력 포트, RS232 출력, 출력 전송 속도는 460800입니다. 현재 출력 프로토콜은 Unicore 보드 프로토콜입니다. 출력 형식은 다음과 같이 구성됩니다.
RANGEMPB COM1 1
원시 관찰 값 1초를 이진 압축 형식으로 출력합니다. GPS, BDS, GLA 및 GLO를 포함한 이진 천문력 데이터를 출력합니다. 전송 속도는 460800입니다.
실시간-내비게이션 작업 모드
a) 전원-켜기 자체 테스트-
제품의 전원을 켜면 자체 테스트가-수행됩니다. 자체-테스트 시간은 15초를 넘지 않습니다. 자체-테스트가 실패하면 프로세스가 종료됩니다. 자체-테스트에 성공하면 대기 모드로 들어갑니다.
b) 대기
대기 시간은 10초를 넘지 않습니다. 대기 중에 유효한 위성 정보를 사용할 수 있으면 위성 정보가 수집되고 시스템이 정렬에 들어갑니다. 위성 정보가 유효하지 않은 경우 플래시에 저장된 위치 정보를 사용하여 정렬을 입력합니다.
c) 정렬
정렬 시간은 300초를 넘지 않습니다. 정렬 프로세스 중에 캐리어는 고정된 상태를 유지해야 합니다. 정렬이 완료되면 자동으로 네비게이션 상태로 들어갑니다.
d) 내비게이션
내비게이션 단계에서 GNSS가 유효하면 관성 내비게이션 시스템과 GNSS RTK가 통합 내비게이션을 수행합니다. GNSS가 유효하지 않은 경우 관성 항법 시스템은 자율 항법을 수행합니다.
구조
이 시스템은 알루미늄 합금 구조를 채택하여 가볍고 구조적 강도가 매우 높으며 진동과 충격에 강합니다.

그림1시스템전체적인 구조적 치수
인기 탭: fsi400 Fog_gnss 결합 관성 항법 시스템, 중국 fsi400 Fog_gnss 결합 관성 항법 시스템 제조업체, 공장




