GNSS 慣性組合導(dǎo)航的優(yōu)點
NovAtel的SPAN技術(shù)集合了兩種不同的但是又互為補充的技術(shù)：GNSS定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)。GNSS定位的絕對精度加上IMU陀螺和加速計測量的穩(wěn)定性就可以提供一個3D的位置、速度和姿態(tài)解算結(jié)果。不像單GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)，即使在GNSS信號被遮擋的時候，其解算的結(jié)果也是穩(wěn)定連續(xù)的。
為什么要使用NovAtel SPAN技術(shù)
SPAN技術(shù)的基礎(chǔ)是它的緊耦合設(shè)計，該項設(shè)計在GNSS接收受限的情況下可以提供非凡的性能與出眾的連續(xù)性能。緊耦合意味著在GNSS定位無效時仍然可以利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
此外，SPAN技術(shù)提供給GNSS更快的信號重捕能力，其結(jié)果是有更多可用的GNSS觀測量來輔助慣性解算。該GNSS捕獲的優(yōu)勢是在衛(wèi)星數(shù)目減少時通過保持高精度的慣性導(dǎo)航以改善RTK的性能。OEMV接收機本身處理所有的GNSS和慣導(dǎo)數(shù)據(jù)。IMU單獨裝在一個封裝中和GNSS板卡隔開，可以保證模塊化的設(shè)計。當前ProPak-V3（RS-422）用戶可以通過購買升級固件的方式讓他們的接收機具有處理INS數(shù)據(jù)的性能。
通過標準的串口，再使用簡單的命令和數(shù)據(jù)記錄接口，就可以完成所有的設(shè)置和數(shù)據(jù)的采集工作。一旦完成硬件的安裝，數(shù)分鐘內(nèi)就可以完成系統(tǒng)運行的設(shè)置。
iIMAR-FSAS SPAN系統(tǒng)的獨特優(yōu)勢
FSAS-EI-SN IMU是由德國的ilMAR公司制造，IMU采用了閉環(huán)技術(shù)，其陀螺偏差小于0.75度/小時和加速計偏差小于1mg。通過NovAtel接收機觸發(fā)IMU，以保證所有的IMU測量和GNSS測量時間同步。在商業(yè)應(yīng)用方面，該IMU可以提供2個月的ARO并須符合德國的出口規(guī)定。
產(chǎn)品性能：
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SPAN 系統(tǒng)性能１ |
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| 定位精度 | |
| 單點L1 單點L1/L2 WAAS L1 WAAS L1/L2 DGPS OmniSTAR ＶＢＳ ＸＰ ＨＰ ＲＴ－２０２ RT-2 |
1.8米RMS 1.5米RMS 1.2米RMS 0.9米RMS 0.45米RMS 0.7米 0.15米 0.1米 0.2米 1cm + 1ppm RMS |
| 速度精度 | 0.02 m/s RMS |
| 測姿精度3 | |
| 俯仰 橫滾 方位角 |
0.015o RMS 0.015o RMS 0.041 o RMS |
| 加速度精度 | 0.03 m/s2 RMS |
| 最大速度 | 4 514 m/s |
| 最大高度 | 4 18,288 m |
| 數(shù)據(jù)刷新率5 | |
| IMU 觀測量 200 Hz INS 位置 200 Hz INS 速度 200 Hz INS 姿態(tài) 200 Hz |
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| IMU 性能 | |
| IMU-FSAS-EI-SN | |
| 陀螺輸入范圍 陀螺偏速 陀螺偏速比例因子 角隨機游走 加速度計量程 加速度計線性度／比例因子 加速度計偏差 |
±500 deg/sec < 0.75 deg/hr 300 ppm 0.1 deg/√hr 6 ±5g 400 ppm 1.0 mg |
| IMU 物理電氣特性 | |
| 體積 重量 |
128 x 128 x 104 mm 2.1 kg |
| 功耗 電源功耗 輸入電壓 輸入／輸出接頭 |
16 W(最大) ＋11 到 34V MIL-C-38999-lll, 22 針 |
| 環(huán)境適應(yīng)性指標 | |
| 溫度 工作 存儲 濕度 MTBF (平衡無故障時間) |
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GPS信號中斷后精度表7
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中斷期 |
定位模式 |
位置誤差 (m) |
速度誤差 (m/s) |
測姿誤差 ( 度 ) |
||||
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水平 |
垂直 |
水平 |
垂直 |
橫滾 |
俯仰 |
航向 |
||
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10s |
RTK |
0.013 |
0.03 |
0.018 |
0.008 |
0.006 |
0.007 |
0.009 |
|
DGPS |
0.30 |
0.28 |
0.026 |
0.006 |
0.007 |
0.009 |
0.024 |
|
|
SP |
1.24 |
1.51 |
0.028 |
0.008 |
0.008 |
0.010 |
0.025 |
|
|
30s |
RTK |
0.83 |
0.16 |
0.055 |
0.008 |
0.009 |
0.010 |
0.017 |
|
DGPS |
1.01 |
0.41 |
0.059 |
0.007 |
0.010 |
0.012 |
0.026 |
|
|
SP |
1.60 |
1.55 |
0.062 |
0.010 |
0.010 |
0.016 |
0.028 |
|
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60s |
RTK |
3.42 |
0.44 |
0.129 |
0.013 |
0.012 |
0.014 |
0.023 |
|
DGPS |
3.62 |
0.69 |
0.128 |
0.013 |
0.012 |
0.015 |
0.030 |
|
|
SP |
3.95 |
1.65 |
0.131 |
0.014 |
0.012 |
0.015 |
0.032 |
|
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SPAN工作原理圖
注解：
1. 典型值。性能指標可能受GPS系統(tǒng)性能、US DOD人為干擾、電離層與對流層狀態(tài)、衛(wèi)星幾何分布、基線長、多路經(jīng)效應(yīng)以及自然或非自然干擾源的存在而惡化
2. 靜態(tài)收斂后的預(yù)期精度
3. 當SPAN工作在RTK 模式下
4. 輸出許可限制：高度18288米，速度514米/秒
5. 如果記錄原始的IMU測量值（200Hz），則要求的最大位置、速度、姿態(tài)的記錄數(shù)率可為50Hz
6. GNSS 接收機可連續(xù)跟蹤高達4g
7. 這些RMS值，計算時參照了GPS RTK模式
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