用户操作指南.docx

目录1 .简介2 .应用范围3 .特性4 .安装轴向5 .信号定义6 .使用及安装阐明7 .工作模式和数据包格式8 .IM610Assistant软件8.1 软件安装8.2 软件使用9 .IMU611性能指标联络方式机械图1 .简介MU611定制版是可靠的固态惯性测量单元。内置精确互相垂直安装的三轴环形硅振子陀螺仪、三轴油阻尼（或空气阻尼）加速度计、GPS接受机以及指南针，并通过三轴转台精密校准以满足不一样条件下的性能需求。数据融合通过内置DSP进行扩展卡尔慢滤波器实现，给出实时、精确I向载体姿态和传感器数据。2 .应用范围无人驾驶直升机和轻型直升机。无人驾驶固定翼和自动导航车。平台稳定和瞄准。船舶及海底机器人。惯性测量系统。动中通。机器人控制及机械状态监控。车载导航。3 .特性1 .震动环境下良好的性能。2 .精确校准陀螺仪的零点、零点温度系数、敏捷度、敏捷度温度系数、正交性误差和加速度效应，加速度计时零点、零点温度系数、敏捷度、敏捷度温度系数和正交性误差。3 .500HZ迅速计算，128kSPS高速同步采样保证运动细节的计算，克制混叠，提高信噪比。4 .数据包速率最高250Hz,RS232接口。5 .低功耗：经典0.25A(12V).图1IMU611外观4 .安装轴向IMU611沿用NED坐标系,右手系，轴向见图5。当X轴正方向指向载体前方时，绕X轴转向的角度为横滚角，绕丫轴转向的角度为俯仰角，绕Z轴转向Il勺角度为航向角。8针电源和信号插座图2安装轴向5 .信号定义表18针插座的信号定义PinNumberFunction1电源正极，12V2电源地3RS-232数据发送4RS-232数据接受5请勿连接6心跳信号（每秒翻转一次）7RS-232信号地8RS-232信号地6 .使用及安装阐明1 .电源应为12V+/-IV直流，纹波50mV,电流至少0.5A,若电源噪声较大，供电线路较长，请使用滤波器或者外置稳压器。2 .IMU应用M3半圆头螺丝固定在载体上，操作过程中的松动会影响测量精度。3 .IMU在初上电15秒内应保持静止直到数据输出，完毕自检和初始对准过程。假如初始对准过程不能完毕，IMU将延迟数据输出直到完毕。4 .有也许的话，尽量安装在载体重心或靠近重心的位置。5 .尽量防止剧烈震动、温度变变化（如安装在发动机旁），必要时使用减震器。6 .尽量对准IMU坐标轴与载体坐标轴。7 .工作模式和数据包格式IMU611有如下几种工作模式：1.垂直陀螺模式(VG),输出横滚、俯仰角、卡尔曼波波修正后的陀螺仪角速度和加速度。若要IMU611工作于VG模式，通过串口输出指令：表2VG模式指令ByteNo.ContentDescription1OxBDFirstheaderbyte2OxDBSecondheaderbyte30x65Attitude(withHeaveandSensor)Outputcommandbyte40x03Checksum:Byte-wiseXORofbyte1to3.数据包格式:表3数据包格式ByteNo.ContentDescription0OxBDFirstheaderbyte1OxDBSecondheaderbyte2Status0x043RollLSBofRoll4MSBofRoll5PitchLSBofPitch6MSBofPitch7YawLSBofYaw8MSBofYaw9DEBUGOLSBofDEBUGO10MSBofDEBUGO11DEBUG1LSBofDEBG112MSBofDEBG113GXLSBofx-axisgyroscope14MSBofx-axisgyrospe15GYLSBofy-axisgyroscope16MSBofy-axisgyrospe17GZLSBofz-axisgyroscope18MSBofz-axisgyrospe19AXLSBofx-axisaelerometer20MSBofx-axisaccelerometer21AYLSBofy-axisaelerometer22MSBofy-axisaccelerometer23AZLSBofz-axisaelerometer24MSBofz-a×isaccelerometer25TempLSBoftemperaturesensor26MSBoftemperaturesensor27TimestampLSBoftimestamp28Midioftimestamp29Mid2oftimestamp30MSBoftimestamp31InfoLSBofINFO32MSBofINFO33ChecksumByte-wiseXORofbyte0to32角度为16bit有符号整数(intl6),转换成度请乘以系数36032768角速度为16bit有符号整数(intl6),转换成度/秒请乘以系数GRange/32768.加速度为16bit有符号整数(intl6),转换成g单位请乘以系数ARange/32768.传感器温度为16bit有符号整数(intl6),转换成摄氏度请乘以200/32768.时间戳Timestamp为上电到目前日勺内部时间，32位无符号整数(Uint32),单位毫秒。InfO为状态字，定义如下：表4Efo的定义15141312ModeIOSWver2111098HWverlHWver7654GRangelGRangeOARangel210ARangeOSyswarningSysErrOverrangeErrModel<2.0>000IMU800OOlIMU610OlOWS601011MiniIMUIxxFuturemodelsSWver<2.0>SoftwaremainversionHWver<1.0>HardwaremainversionGRange<2.0>Gyromeasurementrange00075degsOOl150degsOlO200degsOil300degs100573degsIOl900degsARange<1.0>OO2gOl3g105g1112gSyswarning:系统告警，指发生非致命性错误，如发送速度超过串口速度限制、串口接受缓冲区满、发送成果超过intl6范围等。若告警解除，1秒后消除此标志。SysErr:发生重要错误、自检失败、传感器失败、初始化失败等，此标志位不清除。SensorSaturationwarning:传感器超限告警，若不再超限，1秒后消除此标志。2. 2DAHRS模式在2DAHRS模式下，IMU611采集内部指南针的二维数据并修正航向角。*3DAHRS模式将在下一次软件升级中提供。进入2DAHRS模式指令：表5进入2DAHRS模式指令ByteNo.ContentDescription1OxBDFirstheaderbyte2OxDBSecondheaderbyte30x45AHRSmode(2Dcompass)40x23Checksum数据格式:表62DAHRS模式数据格式ByteNo.ContentDescription0OxBDFirstheaderbyte1OxDBSecondheaderbyte2Status0x05(2Dcompass)0x08(3Dcompass)3RollLSBofRoll4MSBofRoll5PitchLSBofPitch6MSBofPitch7YawLSBofYaw8MSBofYaw9DEBUGOLSBofDEBUGO10MSBofDEBUGO11DEBUG1LSBofDEBUG112MSBofDEBUG113GXLSBof×-axisgyroscope14MSBof×-a×isgyroscope15GYLSBofy-axisgyroscope16MSBofy-axisgyroscope17GZLSBofz-axisgyroscope18MSBofz-axisgyroscope19AXLSBof×-axisaccelerometer20MSBof×-a×isaccelerometer21AYLSBofy-axisaccelerometer22MSBofy-axisaccelerometer23AZLSBofz-axisaccelerometer24MSBofz-axisaccelerometer25MXLSBof×-axismagneticfield26MSBof×-a×ismagneticfield27MYLSBofy-axismagneticfield28MSBofyaxismagneticfield29MZLSBofz-a×ismagneticfield30MSBofz-a×ismagneticfield31TempLSBoftemperaturesensor32MSBoftemperaturesensor33TimestampLSBoftimestamp34Midioftimestamp35Mid2oftimestamp36MSBoftimestamp37InfoLSBofInfo38MSBofInfo39ChecksumByte-wiseXORofbyte0to38MX,MY,MZ为三轴磁场相对值，MX,MYll勺量化矢量和为4000。表72D保留设置到FIJASHByteNo.ContentDescription1OxBDFirstheaderbyte2OxDBSecondheaderbyte30xA9SAVECONFIG4OxCFChecksumNMEA0183GPS接受机H勺输出数据以NMEAoI83格式与二进制数据混合输出。数据速率默认为1Hz。位置耦合功能将在后续版本-IMU613B¾固件中提供。8. IM610Assistant软件IMU 610ASSiStant软件用于调试、配置IMU61X。如图3。图3IMU610Assistant软件8.1 软件安装1 .安装setup.exe2 .若需要，系统会提醒更新WindoWS.netframework到更新的J版本。8.2软件使用1 .左上角SerialPOrt卡选择串口波特率和串口号，OPen打开串口。默认波特率是57600bpsa2 .在默认二进制数据格式下，右中段ArtifiCialHoriZon卡可显示地平仪姿态，Heading显示航向(陀螺仪积分或磁航向)，右上角VRData区显示数值数据。3 .默认模式为二进制操作，垂直陀螺模式AttitUdeandSensordata0x65«4 ,若要2DAHRS模式，点击AHRSMODE(2Dcompass)o5 .若要修改波特率，或者数据速率，可在二进制模式下选择，也可以在文本模式配置。不一样波特率，不一样模式下容许口勺最高数据速率不相似。计算的措施如下：容许的最高速率=波特率/10/每个数据包字节数例如在VG和AHRS模式下，57600bps波特率容许最高数据速率100Hz,而11520ObPS波特率下容许最高250Hz。6 .若要校准指南针（2D）,点击二进制格式下CalibrateeomPass2D.在载体水平或近似水平，原理重要磁场干扰的状况下在60秒内让载体旋转至少一周。时间结束后程序会自动校准数据。7 .若要保留设置日勺工作状态，必须点击Saveconfigso8 .PrintEiTOrlog可以打印内部最终16个错误或告警。9 .保留数据到文献，可在Logdatatofile那里点击Save010 .升级固件：按ASCIl模进入ASCII模式，点击右边的Update,选择LDR文献开始升级。假如升级中途出错导致中断，牢记不要急于拔出电源重启，不要断电，立即重新按UPdate开始更新升级。9.IMU611性能指标属性指标|备注航向量程(0)±180精度(。)<2°有罗盘或GPS辅助辨别率(°)0.01姿态量程：横滚，俯仰(°)±180,±90动态精度(°)<0.3°直升机悬停和回旋辨别率(°)0.01角速度量程：横滚，俯仰，偏航(oZsec)±150,±300原则配置±900高量程配置零点绝对误差(osec)<0.5degs工作温区无卡尔曼滤波<0.02degs卡尔曼滤波零点不稳定度(ohr)6经典艾伦方差，高精度可选辨别率(oZsec)0.01ARW(7hr)<0.28加速度量程:X,Y,Z(g)±12g1.5-12g可选偏置稳定性(mg)<15mg工作温区高精度可选辨别率(mg)<1mg带宽传感器带宽20Hz带内部漉波，软件可调。工作环境上电冲击100g(>6ms非上电冲击抗震6grms20Hz-20kHz,随机工作温度-4085-40。CTo5。C性能下降防护等级N/A电气接口输入电压(DCV)11-13箝制电压不小于15.0V尺寸(mm)65×5741重量(g)100接口类型8Pin艾伦方差下面的性能成果在25。C恒温下获得，10小时Il勺静态数据。角速率的J带宽限制在20Hz,加速度的带宽限制在5HZosec图7经典角速率艾伦方差（上）和加速度艾伦方差（下）机械图