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美國(guó) HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-CV5-AHRS （3DM-CV5-25）工業(yè)姿態(tài)參考傳感器（OEM 封裝）是具有自適應(yīng)卡爾曼濾波器的最小、最輕的工業(yè) AHRS。它具有完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)娜S加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，可在所有動(dòng)態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)測(cè)量質(zhì)量的最佳組合。此外，雙板載處理器運(yùn)行獨(dú)特的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)，可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)姿態(tài)估計(jì)，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇，包括平臺(tái)穩(wěn)定、自動(dòng)駕駛儀、機(jī)器人以及車輛健康和使用監(jiān)控。
3DMCV5-AHRS 是一款注重價(jià)值的 AHRS，旨在平衡成本和性能。Lord Sensing 3DM?CV5 系列工業(yè)級(jí)板級(jí)慣性傳感器提供廣泛的三軸慣性測(cè)量、計(jì)算姿態(tài)和導(dǎo)航解決方案。
慣性測(cè)量單元 (IMU) 包括加速度、角速率、Delta?theta 和 Delta?velocity 的直接測(cè)量。補(bǔ)償選項(xiàng)包括磁異常、陀螺儀和加速度計(jì)噪聲以及噪聲影響的自動(dòng)補(bǔ)償。在包含計(jì)算輸出的模型中，傳感器測(cè)量結(jié)果通過自適應(yīng)估計(jì)濾波器算法進(jìn)行處理，以在動(dòng)態(tài)條件下產(chǎn)生高精度計(jì)算輸出。計(jì)算的輸出因模型而異，可以包括橫滾、俯仰和偏航。所有傳感器均在工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行完全溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)。微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高精度、小型、輕量的設(shè)備。
? 三軸加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)和溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量質(zhì)量的最佳組合。
? 雙板載處理器運(yùn)行新的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF）可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)姿態(tài)估計(jì)。
| （1）同類最佳的性能 | （2）傳感器 | （3）操作 | （4）封裝 |
? 偏差跟蹤、誤差估計(jì)、閾值標(biāo)記和自適應(yīng)噪聲建模允許對(duì)每個(gè)應(yīng)用中的條件進(jìn)行微調(diào)。 ? 具有自適應(yīng)功能的最小、最輕的工業(yè) AHRS卡爾曼濾波器可用。 ? 高性能、低成本解決方案. ? 直接 PCB 安裝或帶帶狀電纜的底盤安裝。 ? 精確安裝對(duì)準(zhǔn)功能。 | ? 高性能加速度計(jì)： ? 100 μg/√Hz（8g標(biāo)準(zhǔn)）； ? 2g, 4g, 20g, 40g可選。 ? 超穩(wěn)定陀螺儀： ? 8 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）； ? 偏移溫度滯后 0.05°/s； ? 粗略 0.3°/√小時(shí)。 | ? IMU采樣率高達(dá)1000Hz； ? 自適應(yīng) EKF 輸出速率高達(dá) 500Hz； ? 運(yùn)行中自動(dòng)磁力校準(zhǔn)功能； ? 可獨(dú)立配置的 IMU 和 EKF 輸出； ? 用于配置、控制、顯示和記錄的SensorConnect軟件。 | ? CNC陽(yáng)極氧化鋁； ? 精密對(duì)準(zhǔn)功能； ? 高度緊湊且薄型： ? 38.0 毫米 x 24.0 毫米 x 9.7 毫米； ? 13.0克。 ? USB 和 TTL UART 接口（高達(dá) 921600 BAUD）； ? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。 |
| （1）天線和攝像頭指向 | （2）無(wú)人機(jī)導(dǎo)航 | （3）移動(dòng)機(jī)器人 |
? 低噪聲、低延遲、線性 MEMS 陀螺儀和加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的姿態(tài)跟蹤。 ? 堅(jiān)固的機(jī)加工鋁工業(yè)包裝可在高振動(dòng)和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。 ? 適用于嵌入式應(yīng)用的緊湊型 OEM 版本可降低成本而不損失精度。 | ? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在急轉(zhuǎn)彎、強(qiáng)風(fēng)等情況下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。 ? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償保證了室外工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性能，即使在波動(dòng)較大的情況下也是如此。 | ? 低噪聲、線性且穩(wěn)定的 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在轉(zhuǎn)彎和顛簸期間實(shí)現(xiàn)卓越的航向精度。 ? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動(dòng)態(tài)性能。 ? 自動(dòng)自校準(zhǔn)和自動(dòng)異常拒絕使帶有磁力計(jì)的裝置可靠且準(zhǔn)確的航向參考。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 |
| （1）常規(guī)參數(shù) | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸 磁力計(jì)、壓力高度計(jì)、溫度傳感器 | ||
| 數(shù)據(jù)輸出： | 慣性測(cè)量單元 (IMU) 輸出： | 加速度、 角速度、磁場(chǎng)、環(huán)境壓力、Delta-theta, Delta-velocity | |
| 計(jì)算輸出: | |||
| 擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)： | 濾波器狀態(tài)、時(shí)間戳、 姿態(tài)估計(jì)值（歐拉角、四元數(shù)、方位矩陣 矩陣）、線性和補(bǔ)償加速度、偏差 補(bǔ)償角速度、壓力高度、無(wú)重力線性加速度、陀螺儀和加速度計(jì)。加速度、陀螺儀和加速度計(jì)偏差、比例因子 和不確定性、重力和磁力模型等。 | ||
| 互補(bǔ)濾波器（CF）： | 姿態(tài)估計(jì)值（以歐拉角、四元數(shù)、方位角為單位）。角、四元數(shù)、方位矩陣）穩(wěn)定的姿態(tài)估計(jì)值，北向和上向 矢量、GNSS 相關(guān)時(shí)間戳 | ||
| （2）慣性測(cè)量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速計(jì) | 陀螺儀 | 磁力計(jì) | |
| 測(cè)量范圍： | ±8 g (標(biāo)準(zhǔn)) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (選配) | ±500°/sec (標(biāo)準(zhǔn)) ±250°, ±1000°/sec (可選) | ±8 Gauss |
| 非線性： | ±0.04% fs | ±0.06% fs | ±0.3% fs |
| 分辨率： | 0.05 mg (+/- 8 g) | <0.003°/sec (500 dps) | -- |
| 偏差不穩(wěn)定性： | ±0.08 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置誤差： | ±0.004 g | ±0.01°/sec | ±0.003 Gauss |
| 比例系數(shù)穩(wěn)定性： | ±0.05% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪音密度： | 100 μg/√Hz | 0.0075°/sec/√Hz (500°/sec) | 400 μGauss/√Hz |
| 校準(zhǔn)誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 可調(diào)節(jié)帶寬： | 225 Hz (max) | 500 Hz (max) | -- |
| 溫度偏移誤差： | 0.02% (typ) | 0.01% (typ) | -- |
| 溫度增益誤差： | 0.05% (typ) ±0.2% (max) | 0.1% (typ) ±0.4% (max) | -- |
| IMU 濾波 ： | 第一級(jí) sigma delta 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣頻率為 1 kHz。第二級(jí)用戶可調(diào)數(shù)字低通濾波器。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 數(shù)據(jù)輸出率： | 1 Hz 至 1 kHz（傳感器直接模式） | ||
| （3）壓力高度計(jì) | |||
| 范圍： | -1800 m to 10,000 m | 分辨率： | < 0.1 m |
| 噪聲密度： | 0.01 hPa RMS | 采樣率： | 25 Hz |
| （4）計(jì)算輸出 | |||
| 姿態(tài)精度： | EKF 輸出：±0.5° RMS 搖擺和俯仰，±0.1° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值） | ||
| CF 輸出：±0.8° RMS 滾轉(zhuǎn)和俯仰，±2° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值） | |||
| 姿態(tài)航向范圍： | 360° about all axes | 姿態(tài)分辨率： | 0.05° |
| 姿態(tài)重復(fù)性： | 0.5° | 計(jì)算更新率： | 500 Hz |
| 計(jì)算數(shù)據(jù)輸出率： | EKF 輸出: 1 Hz to 500 Hz | ||
| CF 輸出: 1 Hz to 1000 Hz | |||
| （5）運(yùn)行參數(shù) | |||
| 通信： | USB 2.0（全速）； | ||
| TTL 串行（3.0 V 直流，9,600 bps 至 921,600 bps，默認(rèn)值 115,200) | |||
| 電源： | +3.2 to + 5.2 V dc | 功耗： | 360 mW (典型值), 500 mW (最大值) |
| 工作溫度： | -40°C to +85°C | 機(jī)械沖擊極限： | 500g/1ms 絕對(duì)最大存活率* |
| （6）物理規(guī)格 | |||
| 尺寸： | 38 mm x 24 mm x 9.7 mm | 重量： | 11 克 |
| 外殼材料： | 鋁 | 符合法規(guī)： | ROHS、CE |
| MTBF： | 1,035,471 小時(shí)（Telcordia 方法 GM/35C） | ||
| （7）集成 | |||
| 連接器 ： | 數(shù)據(jù)/電源輸出 | 數(shù)據(jù)/電源輸出： | Micro-D9 Samtec FTSH 系列 |
| 軟件： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件；兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數(shù)據(jù)通信協(xié)議 (DCP)： | 兼容 GX3、GX3、GX3 和 GX3 的協(xié)議。與 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5、CX5 和 CV5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容 | ||
| 軟件開發(fā)工具包： | MicroStrain 通信庫(kù) (MSCL) 開放源代碼許可包括完整的文檔和示例代碼 | ||
| 硬件開發(fā)套件： | 單獨(dú)購(gòu)買的選件規(guī)格 | ||
| *長(zhǎng)期暴露在大于 2 倍滿刻度范圍內(nèi)會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。詳見手冊(cè) 詳見手冊(cè) | |||
| 相關(guān)圖紙 | |
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| 產(chǎn)品圖 | 3DM-CV5-AHRS |
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| 尺寸圖 | |
