一、SBG Systems公司Ellipse-N慣性衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)概述

SBG Systems公司Ellipse-N是一款小型化、高性能的MEMS慣性衛(wèi)星組合導航產(chǎn)品，它包括了一個慣性測量單元（IMU）和運行一個增強的擴展卡爾曼濾波（EKF），內(nèi)部集成了工業(yè)級的單天線GNSS接收機，可以提供姿態(tài)（俯仰，橫滾，航向）、升沉以及導航數(shù)據(jù)。除此之外，Ellipse-N還可以外接里程計、DGPS等輔助進一步提高產(chǎn)品測量的精度。Ellipse-N共有兩個版本，BOX 版和小尺寸OEM 版，兩者只是在封裝以及接口外形有區(qū)別，測量精度方面無區(qū)別。

SBG Systems公司Ellipse-N慣性衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)精度
安裝范圍：360°，無安裝限制
姿態(tài)（橫滾、俯仰）： 0.1° SP； 0.05 RTK； 0.03 PPK
航向：0.2° 單天線+ 動態(tài)；0.1° PPK
升沉（海洋版）：5cm 或5%；測量周期：0~15s
位置：1.2m SP；1m SBAS；1cm RTK/PPK+1ppm

SBG Systems公司Ellipse-N慣性衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)特點

• 極低噪音的陀螺儀（1）極低噪音的陀螺儀
• 工業(yè)級GPS+GLONASS/北斗BEIDOU接收機
• 可外接里程計等輔助設(shè)備
• 1~200Hz 的數(shù)據(jù)輸出頻率
• -40~85℃全溫范圍測試以及校準
• 有眾多的測量運動模型可供選擇（飛機、無人機、車輛、船、重型機械等）

SBG Systems公司Ellipse-N慣性衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)參數(shù)指標
（1）加速度計指標
參數(shù)                                                                           指標                                                                            備注
量程（g）                                            海洋：8，陸/空：20，高動態(tài)：40                    Ellipse系列針對不同應(yīng)用有三種不同版本可選
標度因數(shù)穩(wěn)定性（ppm）                                             1000                                                                 一年加速老化后
非線性（ppm of FS）                                                 1500                                                                     zui佳配適直線
一年零偏穩(wěn)定性（mg）                                                 5                                                                         一年加速老化后

速度隨機游走（μg/√hz）                                             57
運行時零偏不穩(wěn)定性（μg）                                         14                                                                     Allan variance @ 25°C
VRE（震動整流誤差）（μg/g2）                                 50                                 測試的zui大有效值:A2 版為3g RMS；A3、A4 版為10g RMS
帶寬（Hz）                                                                390                                                                     內(nèi)部低通濾波器衰減<3dB
采樣率（kHz）                                                             4                                                                         高 級抗混疊FIR 濾波器
正交性（°）                                                                0.05

（2）陀螺儀指標
參數(shù)                                                                                指標                                                                            備注
量程（°/s）                                                        海洋：450；陸/空：450；高動態(tài)：1000              Ellipse 針對不同的應(yīng)用有三中不同版本可選
標度因數(shù)穩(wěn)定性（ppm）                                                  500                                                                     一年加速老化后
非線性（ppm of FS）                                                         50
一年零偏穩(wěn)定性（°/s）                                                       0.4                                                                     一年加速老化后
角度隨機游走（°/√hr）                                                      0.18                                                                 Allan variance @ 25°C
運行時零偏不穩(wěn)定性（°/hr）                                                 8                                                                    Allan variance @ 25°C
VRE（震動整流誤差）（°/h/g2）                                         <1                                                                     zui大測試到10g RMS
帶寬（Hz）                                                                         133                                                                         內(nèi)部陀螺帶寬
采樣率（kHz）                                                                     10                                                                         高 級抗混疊FIR濾波器
正交性（°）                                                                         0.05

（3）磁力儀指標
參數(shù)                                                                                    指標                                                                            備注
量程（Gauss）                                                                    50
標度因數(shù)穩(wěn)定性（%）                                                         0.5
噪音（m Gauss）                                                                 3 頻率                                                                    1~25Hz
零偏穩(wěn)定性（m Gauss）                                                       1
帶寬（Hz）                                                                         22                                                                             3dB衰減
分辨率（m Gauss）                                                             1.5
采樣率（Hz）                                                                      100
正交性（°）                                                                         0.1                                                                         用戶磁校準之后

（4）內(nèi)部GNSS接收機指標
Ellipse-N / Ellipse-D內(nèi)部集成了GNSS 接收機（L1/L2 GPS、GLONASS、伽利略、北斗），能夠進行DGNSS、SBAS 和RTK 定位。Ellipse-D還具有雙天線航向，在具挑戰(zhàn)性的條件下提供穩(wěn)健和準確的航向角。該接收機具有5Hz 的刷新率，在惡劣的GPS 環(huán)境中提供很好的精度和可靠性。標準的原始數(shù)據(jù)輸出使其可以通過后處理實現(xiàn)很好性能。
參數(shù)                        指標                                                                            備注
信號跟蹤: GPS: L1C/A, L2C；GLONASS: L1OF, L2OF；GALILEO: E1, E5b；Beidou B1l, B2l；QZSS L1C/A, L2C；SBAS，所有星座和信號默認啟用
水平位置精度：單點L1/L2：1.5m；SBAS：1.0m；RTK：1cm+1ppm
速度精度：0.05 m/s RMS
真航向精度：0.55° 0.5m 基線；0.4° 1m 基線；0.3° 2m 基線                                                                僅Ellipse-D 適用
速度極限：500 m/s
第 一次定位時間：冷啟動：<24s；熱啟動：<2s
信號重捕：2s
輸出頻率：5Hz

差分修正：RTCM V3.3 通過任意串口發(fā)送

（5）內(nèi)部氣壓高度計指標
Ellipse-E，N 和D嵌入了MEMS壓力傳感器，用作高度計。這種壓力傳感器進行了全溫校準和溫度補償，使它成為精 確測量絕壓壓力的理想選擇。Ellipse使用標準大氣模型將絕壓壓力轉(zhuǎn)換為高度，假設(shè)高度上的溫度梯度恒定，海壓水平為1013,25百帕。
壓力傳感器                                                   參數(shù)                                                        備注
分辨率                                                        1.2Pa                                                 10 cm 分辨率
                                                                    ±50 Pa                                         相對-[25°C]，700…1100 hPa
 壓力精度                                                     ±200 Pa                                         絕值-[0…50°C]，450…1100 hPa
                                                                    ±350 Pa                                         對值-[-20…85°C]，450…1100 hPa

長期穩(wěn)定性                                                  <100 Pa/yr
更新速率                                                        100 Hz

（6）外部里程計
Ellipse-E，N 和D 都支持里程計輔助輸入，可以大大提升具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境（如城市峽谷）中的產(chǎn)品性能。即使在GPS 中斷的期間，里程也能提供可靠的速度信息。這大大提高了航位推算的準確性。Ellipse處理正交輸出或兼容的里程計，以支持前進和后退方向，它也能夠通過OBD-II 連接器（CAN 總線里程表）直接使用車輛的里程表。這使得Ellipse 成為自動駕駛汽車和無人駕駛車輛的出色慣性導航系統(tǒng)，即使在非常密集的城市環(huán)境中也具有很高的精度。
注：里程計集成非常簡單，因為卡爾曼濾波器將精細地調(diào)整里程計的增益，并將糾正里程計對準和杠桿臂的殘余誤差。

SBG Systems公司Ellipse-N慣性衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)機械參數(shù)規(guī)格
1. 機械參數(shù)
參數(shù)                                                 BOX版                                                                                    OEM版                                           
尺寸                                        46mm*45mm*24mm                                                     29.5mm*25.5mm*11mm                
重量                                                  49g                                                                                            17g                                                 
沖擊                                                           工作狀態(tài)：100g 6ms，半正弦波；非工作：500g 0.1ms，半正弦波                                                         
操作震動                                                                 8g RMS – 20Hz to 2 kHz as per MIL-STD-810G 
外殼材質(zhì)                                       陽極氧化鋁                                                                             鋁，導電表面拋光                        
IP等級                                            IP68(1 小時@2 米)                                                                     N/A                                                     
操作溫度                                            -40~85℃                                                                             -40~78℃                     
存儲溫度                                                                                        -40~85℃
濕度                                               密封，無限制
MTBF（平均故障時間）                                                                                        50000 小時
校準周期                                                                       不需要，免維護

2. 產(chǎn)品視圖