航姿参考系统3DM-AHRS300A是一款高性能、低价位的惯性测量设备,可以用于导航、控 制和动态测量。此系列产品采用密封设计,在恶劣的环境下仍能精密地测量运动载体的姿态角度、角速度、加速度 。内部采用卡尔曼滤波进行多信息融合,并通过多项补偿保证测量精度。
一、航姿参考系统3DM-AHRS300A应用范围: 导航与控制、平台稳定与控制、通用航空与GPS 组合、船舶姿态的动态测量、采矿和自动 耕作、火车和集装箱跟踪等,也适合院校、研究单位进行教学和科学研究使用。
二、航姿参考系统3DM-AHRS300A产品特点: 1、高性价比、体积小; 2、高可靠性和稳定性; 3、动态环境下±180°姿态输出(横滚、俯仰),结合磁强计输出航向角; 4、高精度A/D转换,保证加速度计分辨率达到0.33 mg,陀螺分辨率达到0.007°/s; 5、全密封可靠设计,保证在恶劣环境下可以正常工作; 6、抗冲击、抗电磁干扰能力强; 7、可替代国内外同类产品。
三、航姿参考系统3DM-AHRS300A性能指标
五、结构尺寸 图2 3DM-AHRS300A结构尺寸
六、通讯协议 7.1 通讯接口及设置参数 3DM-AHRS300A航姿参考系统系列接口采用标准RS232和RS485A串行接口,系统加电 后,程序在处理器中运行,并通过串行接口连接通讯,启动时间小于1秒。
7.3 通讯协议 一般每个报文包含特定的MID值,以及和报文种类(命令)MID相对应的数据长度的数据。 3DM-AHRS300A航姿参考系统数据输出方式包括: ? 完全数据输出方式(原始数据); ? 完全数据输出方式(处理数据); ? 姿态角输出方式; ? 四元数输出方式; ? 姿态角及四元数输出方式。 7.3.1 输入报文格式 输入报文内容包括: AHRS0 AHRS1, AHRS2, AHRS3, AHRS4 命令 AHRS0命令-完全数据输出方式1(VG),连续输出MID=0x80,单步输出MID=0x81; AHRS1命令-完全数据输出方式2(AHRS),连续输出MID=0x82,单步输出MID=0x83; AHRS2命令-姿态角输出方式,连续输出MID=0x84,单步输出MID=0x85; AHRS3命令-四元数输出方式,连续输出MID=0x86,单步输出MID=0x87; AHRS4命令-姿态角及四元数输出方式,连续输出MID=0x88,单步输出MID=0x89; 在收到输入报文后,微型航姿参考系统(MAHRS)3DM-S10A/B将立即响应,并执行相应 的命令,连续或单步输出相应报文信息。 输入报文示例: AHRS1 命令 – 完全数据输出方式; 输出报文: 0xFA 0x01 0x82 0x00 0x79 输出报文: 0xFA 0x01 0x82 0x40 LL LH HL HH … … … … LL LH HL HH CS \________(数据区 64字节)________/ 输出的报文前三个字节和输入报文相同,表示设备连接正常。第4字节为数据长度0x40, 表示数据区有64个字节的有效数据,末尾字节CS为前面所有字节的异或(XOR)。 7.3.2 输出报文格式 如上面描述,用户可选择所需数据输出方式,输出报文格式如表8所示。 表8:输出报文格式 字节段 字节数 字节号 描 述 PRE 1字节 0 首字节,表示包起始(0xFA) BID 1字节 1 设备地址(默认:0x01) MID 1字节 2 报文种类(命令) LEN 1字节 3 数据长度 Data1 4字节 4-7 数据Data1 DataN 4字节 4N 数据DataN CS 1字节 4(N+1) 校验位 3DM-AHRS300A航姿参考系统实际数据输出报文如表9至表13所示。 表9:AHRS0命令-完全数据输出方式1(VG),连续输出MID=0x80,单步输出MID=0x81 字节段 字节数 字节号 描 述 PRE 1字节 0 首字节,表示包起始(0xFA) BID 1字节 1 设备地址(默认:0x01) MID 1字节 2 0x80(或0x81) LEN 1字节 3 0x40(64字节) GyroX 4字节 4-7 X轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) GyroY 4字节 8-11 Y轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) GyroZ 4字节 12-15 Z轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) AccX 4字节 16-19 X轴加速度计原始数据 (mg) AccY 4字节 20-23 Y轴加速度计原始数据 (mg) AccZ 4字节 24-27 Z轴加速度计原始数据 (mg) MagX 4字节 28-31 X轴磁强计原始数据 (mguass) MagY 4字节 32-35 Y轴磁强计原始数据 (mguass) MagZ 4字节 36-39 Z轴磁强计原始数据 (mguass) Quat0 4字节 40-43 四元数1 W (scalar) Quat1 4字节 44-47