| Υποστηρίζεται Πλατφόρμες | |
| Πλατφόρμα | Duro Inertial |
| Υλικολογισμικό | ≥ 2.1.21 |
Υπερview
Το Duro Inertial είναι μια στιβαρή έκδοση του δέκτη GNSS πραγματικού κινηματικού πραγματικού χρόνου (RTK) Piksi® Multi dual-frequency της Swift Navigation, συμπεριλαμβανομένου του αλγόριθμου σύντηξης αδρανειακών αισθητήρων, ο οποίος συνδυάζει GNSS και αδρανειακές μετρήσεις σε μια ενοποιημένη λύση. Ο συνδυασμός GNSS και αδρανειακών μετρήσεων επιτρέπει στο Duro Inertial να παρέχει υψηλής ακρίβειας, συνεχείς λύσεις θέσης κατά τη διάρκεια σύντομων GNSStagκαι να παρέχει ισχυρές λύσεις πλοήγησης ακριβείας σε σκληρά περιβάλλοντα GNSS.
Αυτό το έγγραφο περιγράφει το Duro Inertial με έκδοση υλικολογισμικού 3.0. Οι ρυθμίσεις INS και η διαδικασία ευθυγράμμισης αισθητήρων IMU έχουν αλλάξει σημαντικά μεταξύ των εκδόσεων υλικολογισμικού 2.4 και 3.0. Για το παλαιότερο υλικολογισμικό, χρησιμοποιήστε το Duro Inertial User Manual v1 (UM-110008-01).
Σχετικά με αυτό το Εγχειρίδιο
Καταβλήθηκε κάθε προσπάθεια για να διασφαλιστεί η ακρίβεια των περιεχομένων αυτού του εγχειριδίου. Αυτό το εγχειρίδιο βασίζεται στην έκδοση υλικολογισμικού Duro Inertial 3.0.11. Σε περίπτωση διαφορών μεταξύ του εγχειριδίου και του προϊόντος, χρησιμοποιήστε τις πληροφορίες από το προϊόν.
Προαπαιτούμενα
Αυτό το έγγραφο περιγράφει την εγκατάσταση, τη διαμόρφωση και τη λειτουργία χαρακτηριστικών που είναι ειδικά για το Duro Inertial. Οι χρήστες θα πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τις πληροφορίες που περιέχονται στο Εγχειρίδιο χρήσης Duro πριν ακολουθήσουν αυτόν τον οδηγό.
Αρχιτεκτονική Συστήματος
Η τυπική ρύθμιση του συστήματος Duro Inertial φαίνεται στο διάγραμμα που απεικονίζεται παρακάτω. Το προϊόν είναι σε θέση να συνδυάσει παρατηρήσιμα GNSS σε πραγματικό χρόνο από μια βάση και ένα rover καθώς και την κίνηση που ανιχνεύεται από το MEMS IMU στο προϊόν σε μια λύση Fused RTK GNSS + INS, ταχύτητα, στάση και χρόνο (PVAT).
Εγκατάσταση
Για τη σωστή λειτουργία Duro Inertial, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τόσο την κεραία Duro Inertial όσο και την κεραία GNSS με ασφάλεια και σταθερότητα στο σώμα του οχήματος. Κατά τη λειτουργία, η κεραία και το Duro Inertial πρέπει να παραμείνουν στην ίδια θέση μεταξύ τους (δηλαδή, και τα δύο πρέπει να τοποθετηθούν στο ίδιο πλαίσιο).
Τοποθέτηση κεραίας GNSS
Για την καλύτερη λήψη σήματος, τοποθετήστε την κεραία GNSS σε μια σταθερή δομή που βρίσκεται μακριά από άλλες κεραίες και συσκευές.
Η κεραία GNSS θα πρέπει να τοποθετηθεί εντελώς εξωτερικά. Μην τοποθετείτε την κεραία GNSS μέσα ή εν μέρει μέσα σε περίβλημα ή όχημα.
Η κεραία GNSS θα πρέπει να έχει τον καλύτερο δυνατό ουρανό view, προς όλες τις κατευθύνσεις, μέχρι τον ορίζοντα. Μην προστατεύετε ή αποφράζετε οποιοδήποτε τμήμα της κεραίας. Η κεραία GNSS είναι ευαίσθητη στο περιβάλλον της. Δεδομένου ότι η παραγωγή λύσεων θέσης GNSS υψηλής ακρίβειας απαιτεί παρακολούθηση πληροφοριών φάσης φορέα από δορυφόρους, είναι πολύ πιο ευαίσθητο σε εμπόδια από τους τυπικούς δέκτες GNSS των καταναλωτών (όπως αυτοί που βρίσκονται σε smartphone και φορητές συσκευές χειρός). Όλες οι μετρήσεις μετατόπισης κεραίας πρέπει να λαμβάνονται στο κέντρο φάσης της κεραίας GNSS.
Αδρανειακή τοποθέτηση Duro
Προκειμένου να ανιχνεύεται σωστά η κίνηση, το Duro Inertial πρέπει να είναι στερεωμένο με ασφάλεια και σταθερά στο όχημα. Συνιστάται η τοποθέτηση Duro Inertial στην κεντρική γραμμή του οχήματος.
Για να μεγιστοποιήσετε την ευαισθησία του αισθητήρα, συνιστάται η τοποθέτηση του Duro Inertial σε προσανατολισμό ορθογώνιο προς το αμάξωμα του οχήματος. Αυτό σημαίνει ότι το Duro Inertial θα πρέπει να τοποθετηθεί και με τους τρεις άξονες να σχηματίζουν γωνίες πολλαπλάσιες των 90° (0°, 90°, 180°, 270°), σε σχέση με την κύρια διεύθυνση κίνησης του οχήματος. Για ευκολότερη εγκατάσταση και ρύθμιση, συνιστάται η ευθυγράμμιση της κατεύθυνσης του άξονα Χ του Duro Inertial με την κύρια κατεύθυνση κίνησης του οχήματος.
Το Duro Inertial πρέπει να στερεωθεί άκαμπτα στο αμάξωμα του οχήματος. Οποιαδήποτε δόνηση που δεν σχετίζεται άμεσα με την κίνηση του οχήματος θα υποβαθμίσει την ποιότητα των αδρανειακών δεδομένων. Η εγκατάσταση του Duro Inertial σε μια εύκαμπτη οροφή οχήματος, κάλυμμα κινητήρα ή φτερό – όπου η επιφάνεια στήριξης μπορεί να κάμπτεται και να δονείται ανεξάρτητα από το σώμα του οχήματος – θα πρέπει να αποφεύγεται. Ομοίως, η τοποθέτηση του αισθητήρα σε βελούδινο κάθισμα ενός οχήματος με την κεραία στο άκαμπτο μέρος του οχήματος θα έχει κακά αποτελέσματα. Βεβαιωθείτε ότι το περίβλημα Duro Inertial βρίσκεται στο ίδιο άκαμπτο σώμα με την κεραία GNSS. Ορισμένα συστήματα ανάρτησης μπορεί να απομονώσουν το πλαίσιο από την καμπίνα και εάν η κεραία κινηθεί ενώ το Duro Inertial δεν κινηθεί, θα υποβαθμίσει τα αποτελέσματα. Κατά την εγκατάσταση της συσκευής μέσα σε ένα όχημα, συνιστάται η απευθείας τοποθέτησή της στο πλαίσιο του οχήματος. Στην ιδανική περίπτωση, το Duro Inertial θα πρέπει να τοποθετείται άκαμπτα στην αδρανειακή μάζα του οχήματος, ακριβώς πάνω από το κέντρο περιστροφής (δηλ. το σημείο περιστροφής).
Μια απλή προσέγγιση για την εγκατάσταση του Duro Inertial είναι να το τοποθετήσετε σε μια άκαμπτη επιφάνεια, που βρίσκεται στο επάνω μέρος του οχήματος, με την κεραία GNSS συνδεδεμένη στον δέκτη χρησιμοποιώντας ένα παρεχόμενο στήριγμα. Αυτή η προσέγγιση παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. Η τοποθέτηση της κεραίας GNSS απευθείας στο επάνω μέρος του δέκτη βελτιώνει την απόδοση και διευκολύνει τη ρύθμιση. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, δεν χρειάζεται να μετρήσετε τον βραχίονα μοχλού της κεραίας – μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι προεπιλεγμένες ρυθμίσεις μετατόπισης κεραίας.
Εάν δεν είναι πρακτικό να τοποθετήσετε ολόκληρο το σύστημα Duro Inertial στην κορυφή ενός οχήματος, συνιστάται η τοποθέτηση του περιβλήματος Duro Inertial και της κεραίας GNSS στο ίδιο άκαμπτο σώμα, ελαχιστοποιώντας παράλληλα την απόσταση μεταξύ τους. Στην ιδανική περίπτωση, η κεραία GNSS θα πρέπει να τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από το Duro Inertial – με την κεραία και το περίβλημα να είναι τοποθετημένα στην κεντρική γραμμή του οχήματος. Στα επιβατικά οχήματα, τα πρακτικά σημεία στήριξης για το περίβλημα Duro Inertial μπορεί να περιλαμβάνουν: τη θέση του εφεδρικού ελαστικού, τις ράγες στήριξης του καθίσματος και το δάπεδο του πλαισίου του οχήματος.
Μετατόπιση κεραίας
Μετά την εγκατάσταση της κεραίας GNSS και του Duro Inertial στο όχημα, πρέπει να μετρηθεί η μετατόπιση της κεραίας. Η μετατόπιση κεραίας αποτελείται από στοιχεία X, Y και Z τα οποία πρέπει να μετρηθούν κατά μήκος των αξόνων X, Y και Z του Duro Inertial (δηλαδή εντός του πλαισίου της συσκευής) από το Duro στην κεραία. Το "Device Frame" είναι το πλαίσιο αναφοράς που ευθυγραμμίζεται με τις σημάνσεις στο περίβλημα Duro Inertial. Αυτές οι τιμές θα πρέπει να παρέχονται στις ρυθμίσεις υλικολογισμικού της συσκευής κατά το βήμα διαμόρφωσης. Στο Duro Inertial, το σημείο αναφοράς του πλαισίου της συσκευής είναι η τομή του σημείου αναφοράς από το επάνω μέρος του περιβλήματος και την κάτω επιφάνεια του Duro Inertial (δείτε Εικόνα 3). Ο προσανατολισμός του πλαισίου της συσκευής φαίνεται στο Σχήμα 4. Σημειώστε ότι ο άξονας Z έχει οριστεί να είναι στην κατεύθυνση «κάτω».
Η τιμή απόστασης στην επισημασμένη κατεύθυνση του άξονα θα έχει θετικό πρόσημο. Η τιμή προς την αντίθετη κατεύθυνση θα έχει αρνητικό πρόσημο. Οι αποστάσεις θα πρέπει να μετρώνται σε μέτρα, με ακρίβεια 1 cm, από το σημείο αναφοράς Duro Inertial έως το κέντρο φάσης της κεραίας GNSS.
Το κέντρο φάσης της κεραίας μίνι μέτρησης GPS500 GNSS που περιλαμβάνεται στο κιτ εκκίνησης Duro Inertial βρίσκεται στο κέντρο της κεραίας, 50 mm πάνω από το κάτω μέρος της βάσης της κεραίας (μεσαίο σημείο μεταξύ των κέντρων φάσης L1 και L2).
Χρησιμοποιήστε το Duro Inertial Vehicle Profile Φύλλο εργασίας που παρέχεται στο Παράρτημα Γ για την καταγραφή των μετρήσεων απόκλισης κεραίας που ελήφθησαν στο όχημα για μελλοντική αναφορά.
Προσανατολισμός πλαισίου οχήματος
Εκτός από τη μετατόπιση της κεραίας, θα πρέπει να μετρηθεί και ο προσανατολισμός του πλαισίου του οχήματος. Η εισαγωγή του σωστού προσανατολισμού στις ρυθμίσεις υλικολογισμικού Duro Inertial είναι απαραίτητη για τη σωστή έξοδο πλοήγησης.\ Για να αποκτήσετε γωνίες εκτροπής, κλίσης και κύλισης για την ορθογώνια τοποθέτηση, ανατρέξτε στο Παράρτημα Β – Προσανατολισμοί Duro Inertial και χρησιμοποιήστε τις τιμές που ταιριάζουν με την εγκατάστασή σας. Ένας τρόπος για να σκεφτείτε τον προσανατολισμό του πλαισίου του οχήματος είναι οι περιστροφές που απαιτούνται για να ευθυγραμμιστεί ο άξονας του πλαισίου του οχήματος με τον άξονα που επισημαίνεται στο Duro. Χρησιμοποιήστε το Duro Inertial Vehicle Profile Φύλλο εργασίας που παρέχεται στο Παράρτημα Γ για την καταγραφή των τιμών προσανατολισμού του πλαισίου του οχήματος για μελλοντική αναφορά. Το πλαίσιο του οχήματος και οι κατευθύνσεις προσανατολισμού κύλισης βήματος και εκτροπής ορίζονται σύμφωνα με το παρακάτω διάγραμμα, όπου το z ορίζεται στη σελίδα (κάτω).
Διαμόρφωση
Για σωστή λειτουργία και βέλτιστη απόδοση, το υλικολογισμικό Duro Inertial πρέπει να διαμορφωθεί σωστά. Το Duro Inertial έχει όλες τις ισχύουσες ρυθμίσεις για το Piksi Multi και το Duro επιπλέον των ειδικών ρυθμίσεων Duro Inertial στην ομαδοποίηση ρυθμίσεων "ins" (σύστημα αδρανειακής πλοήγησης). Ακολουθήστε τις παρακάτω οδηγίες για να ρυθμίσετε το υλικολογισμικό Duro Inertial.
Έκδοση υλικολογισμικού
Το Duro Inertial απαιτεί υλικολογισμικό Piksi Multi έκδοση 2.1.21 ή νεότερη έκδοση. Μπορείτε να κατεβάσετε το πιο πρόσφατο firmwa από την πύλη Carnegie Robotics Support (https://carnegierobotics.com/support).
Προεπιλεγμένη διαμόρφωση
Από προεπιλογή, το Duro Inertial έχει ρυθμιστεί ώστε να χρησιμοποιείται με την κεραία mini-survey Swift GNSS τοποθετημένη απευθείας στο περίβλημα DuroInertial και με τον άξονα Χ στραμμένο προς τα εμπρός. Ωστόσο, η έξοδος σύντηξης INS είναι απενεργοποιημένη από προεπιλογή για να αποφευχθεί η έξοδος λύσεων θέσης από ένα σύστημα που ενδέχεται να έχει ρυθμιστεί εσφαλμένα.
Να view Διαμόρφωση IMU και INS:
- Συνδεθείτε στο Duro Inertial μέσω της κονσόλας Swift
- Επιλέξτε την καρτέλα Ρυθμίσεις
- Εντοπίστε την ομάδα ρυθμίσεων IMU και INS
Ρυθμίσεις υλικολογισμικού
Υπάρχει ένας αριθμός ρυθμίσεων υλικολογισμικού που επηρεάζουν άμεσα τη συμπεριφορά του Duro Inertial. Αυτά αναλύονται στους παρακάτω πίνακες. Οι ρυθμίσεις της συσκευής μπορούν να διαμορφωθούν μέσω της Κονσόλας Swift στην καρτέλα Ρυθμίσεις ή απευθείας μέσω μηνυμάτων SBP.
Ρυθμίσεις IMU
Οι ρυθμίσεις IMU ελέγχουν το εύρος και τον ρυθμό εξόδου από αδρανειακούς αισθητήρες.
| Ρυθμίσεις Ομάδα: IMU | ||||
| Ονομα | Μονάδες | Δεκτός Αξίες | Αθέτηση Αξία | Περιγραφή |
| acc_range | g | 2, 4, 8, 16 | 8 | Εύρος αισθητήρα επιτάχυνσης |
| γυροσκοπικό εύρος | deg/s | 125, 250, 500, 1000, 2000 | 125 | Εύρος αισθητήρα γωνιακού ρυθμού (γυροσκόπιο). |
| imu_rate | Hz | 25, 50, 100, 200 | 100 | Ρυθμός δεδομένων ακατέργαστης εξόδου IMU |
| imu_rate_output | α/α | Σωστό Λάθος | Ψευδής | Ενεργοποίηση/Απενεργοποίηση εξόδου ακατέργαστων δεδομένων IMU |
Σημειώσεις
- Οι περιοχές γυροσκόπιου και επιταχυνσιόμετρου (acc_range, gyro_range) θα πρέπει να προσαρμοστούν για τη δυναμική της εφαρμογής σας. Για να διατηρήσετε την υψηλότερη ανάλυση μετρήσεων, επιλέξτε το μικρότερο εύρος που καλύπτει τη δυναμική της εφαρμογής σας. Ωστόσο, λάβετε υπόψη ότι η εφαρμογή σας μπορεί να περιλαμβάνει ξαφνικές, μέγιστες δυναμικές αλλαγές που μπορεί να μην είναι τυπικές ή αναμενόμενες. Αυτά τα μέγιστα θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κατά την επιλογή μιας κλίμακας τόσο για το εύρος επιταχυνσιόμετρου όσο και για το γυροσκόπιο.
- Το Duro Inertial δεν χρησιμοποιεί τον αισθητήρα μαγνητομέτρου και επομένως, οι παράμετροι mag_raw_output και mag_rate δεν χρειάζεται να ρυθμιστούν.
- Για να χρησιμοποιήσετε την αδρανειακή πλοήγηση, το imu_raw_output πρέπει να είναι ενεργοποιημένο και το imu_rate πρέπει να ρυθμιστεί στα 100 Hz.
- Θυμηθείτε να κάνετε κλικ στο κουμπί Αποθήκευση στη συσκευή στην καρτέλα Ρυθμίσεις κονσόλας Swift για να αποθηκεύσετε νέες τιμές στη συσκευή.
Ρυθμίσεις INS
Οι ρυθμίσεις INS ελέγχουν τη λειτουργία του υποσυστήματος αδρανειακής πλοήγησης.
| Ρυθμίσεις Ομάδα: INS | ||||
| Ονομα | Μονάδες | Δεκτός Αξίες | Αθέτηση Αξία | Περιγραφή |
|
antenna_offset_x |
m |
0 |
Απόσταση κατά μήκος του άξονα Χ Duro Inertial από το σημείο αναφοράς μέχρι το κέντρο φάσης της κεραίας | |
|
antenna_offset_y |
m |
0 |
Απόσταση κατά μήκος του άξονα Υ Duro Inertial από το σημείο αναφοράς μέχρι το κέντρο φάσης της κεραίας | |
|
antenna_offset_z |
m |
-0.127 |
Απόσταση κατά μήκος του άξονα Duro Inertial Z από το σημείο αναφοράς μέχρι το κέντρο φάσης της κεραίας | |
|
antenna_offset_deviation |
m |
> 0 |
0.05 |
Τυπική απόκλιση μέτρησης βραχίονα μοχλού κεραίας. Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0. Αυτή η τιμή θα πρέπει να υπερεκτιμά το πραγματικό αναμενόμενο σφάλμα. |
| Ρυθμίσεις Ομάδα: INS | ||||
| Ονομα | Μονάδες | Δεκτός Αξίες | Αθέτηση Αξία | Περιγραφή |
| dr_duration_max | s | >= 0 | 600 | Ρυθμίζει τη μέγιστη διάρκεια για την οποία το αδρανειακό σύστημα θα υπολογίσει νεκρό |
|
dr_timeout_pos_stddev |
m |
> 0 |
20 |
Μέγιστη εκτιμώμενη τυπική απόκλιση της θέσης INS για την οποία το αδρανειακό σύστημα θα υπολογίσει νεκρό |
|
fused_soln_freq |
Hz |
1, 2, 5, 10, 20 |
10 |
Ρυθμός δεδομένων εξόδου κινητήρα σύντηξης. Αυτή η τιμή μπορεί να είναι διαφορετική από τον ρυθμό εξόδου GNSS (soln_freq). |
|
output_mode |
Άτομα με ειδικές ανάγκες, χαλαρά συζευγμένο |
Ανάπηρος |
Ρυθμίζει τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος αδρανειακής πλοήγησης. Χρησιμοποιήστε τη λειτουργία "Loosely Coupled" για να ενεργοποιήσετε τη λειτουργία INS. | |
|
όχημα_πλαίσιο_γήπεδο |
deg |
-180 .. 180 |
0 |
Pitch angel που αντιπροσωπεύει την περιστροφή από το πλαίσιο του οχήματος στο πλαίσιο της συσκευής. Οι περιστροφές εκτελούνται εξωτερικά με τη σειρά ρολό, βήμα και μετά εκτροπή. |
|
όχημα_πλαίσιο_ρολό |
deg |
-180 .. 180 |
0 |
Γωνία ρολού που αντιπροσωπεύει την περιστροφή από το πλαίσιο του οχήματος στο πλαίσιο της συσκευής. Οι περιστροφές εκτελούνται εξωτερικά με τη σειρά ρολό, βήμα και μετά εκτροπή. |
|
όχημα_πλαίσιο_εκτροπή |
deg |
-180 .. 180 |
0 |
Γωνία εκτροπής που αντιπροσωπεύει την περιστροφή από το πλαίσιο του οχήματος στο πλαίσιο της συσκευής. Οι περιστροφές εκτελούνται εξωτερικά με τη σειρά ρολό, βήμα και μετά εκτροπή. |
|
όχημα_πλαίσιο_απόκλιση |
deg |
> 0 |
1.0 |
Τυπική απόκλιση μέτρησης κακής ευθυγράμμισης. Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0. Αυτή η τιμή θα πρέπει να υπερεκτιμά το πραγματικό αναμενόμενο σφάλμα. |
Σημειώσεις:
- Εισαγάγετε antenna_offset_x/y/z και όχημα_πλαίσιο_yaw/pitch/roll όπως μετρήθηκαν μετά την εγκατάσταση. Το φύλλο εργασίας στο Παράρτημα Γ είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τον προσδιορισμό αυτών των τιμών.
- Απαιτείται επανεκκίνηση της συσκευής μετά την αλλαγή της λειτουργίας INS output_mode (Κάντε κλικ στο κουμπί Αποθήκευση στη συσκευή στην καρτέλα Ρυθμίσεις κονσόλας Swift για να αποθηκεύσετε νέα τιμή πριν από την επανεκκίνηση).
- Εκτός από τις βασικές ρυθμίσεις που περιγράφονται παραπάνω, η ομάδα INS περιέχει πολλές προηγμένες ρυθμίσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον συντονισμό της λύσης INS για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
- Οι ρυθμίσεις INS έχουν αλλάξει σημαντικά μεταξύ υλικολογισμικού v2.4 και 3.0. Για το παλαιότερο υλικολογισμικό χρησιμοποιήστε το Duro Inertial User Manual v1 (UM-110008-01).
- Θυμηθείτε να κάνετε κλικ στο κουμπί Αποθήκευση στη συσκευή στην καρτέλα Ρυθμίσεις κονσόλας Swift για να αποθηκεύσετε νέες τιμές στη συσκευή.
Άλλες ρυθμίσεις
Όλες οι άλλες ρυθμίσεις Duro Inertial (όπως θύρες, πρωτόκολλα, ρυθμοί, κ.λπ.) είναι ίδιες με έναν τυπικό δέκτη Duro μόνο για GNSS. Ανατρέξτε στο Εγχειρίδιο χρήστη Duro για λεπτομέρειες σχετικά με τη διαμόρφωση θυρών δεδομένων, πρωτοκόλλων, ρυθμών μηνυμάτων κ.λπ.
Διορθώσεις RTK
Για την πιο ακριβή και ακριβή έξοδο θέσης, το Duro Inertial θα πρέπει να λειτουργεί σε λειτουργία RTK. Επιλέξτε και διαμορφώστε μια πηγή διόρθωσης RTK με τον ίδιο τρόπο όπως ένα Duro μόνο για GNSS. Ανατρέξτε στο Εγχειρίδιο χρήστη Duro και στα άρθρα υποστήριξης στην πύλη υποστήριξης Carnegie Robotics (https://carnegierobotics.com/support) για λεπτομέρειες.
Λειτουργία
Με ενεργοποιημένο το σύστημα INS, το Duro Inertial θα παρέχει βελτιωμένη έξοδο θέσης, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας Dead Reckoning (DR). Επιπλέον, τα περιεχόμενα πολλών μηνυμάτων θα περιλαμβάνουν πληροφορίες κατάστασης σχετικά με το INS. Το Duro Inertial απαιτεί μια έγκυρη λύση GNSS για την προετοιμασία (ευθυγράμμιση) του αδρανειακού υποσυστήματος. Μετά την πρώτη έγκυρη λύση GNSS, το Duro Inertial πρέπει να οδηγηθεί προς τα εμπρός για να εκτελέσει την ευθυγράμμιση IMU προτού μπορέσει να βοηθήσει το GNSS στην ακριβή τοποθέτηση μέσα από δύσκολα περιβάλλοντα (όπως φύλλωμα δέντρων και αστικά φαράγγια) και να παρέχει λύσεις πλοήγησης κατά τη διάρκεια σύντομων GNSStages (όπως υπερβάσεις και μικρές σήραγγες). Δεδομένου ότι η έξοδος των αισθητήρων αδρανείας μετατοπίζεται με την πάροδο του χρόνου, με αποτέλεσμα μειωμένη ακρίβεια θέσης, η λειτουργία DR περιορίζεται χρονικά από τη ρύθμιση dr_duration_max και dr_timeout_pos_stddev (βλ. ρυθμίσεις στην παραπάνω ενότητα).
Διαδικασία ευθυγράμμισης
Το Duro Inertial πρέπει να εκτελέσει μια διαδικασία ευθυγράμμισης για να μπορέσει να παράσχει βοήθεια εντοπισμού θέσης στο σύστημα. Η διαδικασία ευθυγράμμισης θα ξεκινήσει μόλις εκπληρωθούν οι ακόλουθες προϋποθέσεις:
- Η τυπική απόκλιση θέσης που αναφέρεται από τον κινητήρα GNSS είναι μικρότερη από 30 m
- Η τυπική απόκλιση ταχύτητας που αναφέρεται από τον κινητήρα GNSS είναι μικρότερη από 1 m/s
- Η κίνηση προς τα εμπρός σε ευθεία γραμμή πραγματοποιείται με ταχύτητα άνω των 5 m/s (18 km/h ή 12 MPH). Η ευθυγράμμιση θα πρέπει συνήθως να ολοκληρώνεται σε απόσταση 20 έως 50 m, εάν η ορατότητα του ουρανού παραμένει καλή κατά τη φάση προετοιμασίας.
Σημειώσεις:
- Οι σταθερές ευθυγράμμισης και βαθμονόμησης δεν διατηρούνται στους κύκλους ισχύος. Η διαδικασία ευθυγράμμισης απαιτείται μετά την ενεργοποίηση ή την επαναφορά κάθε συσκευής.
- Το υλικολογισμικό v3.0 απαιτεί την ευθυγράμμιση κατά την οδήγηση προς τα εμπρός. Η σύντηξη INS θα παράγει λανθασμένη έξοδο εάν η ευθυγράμμιση γίνει ενώ οδηγείτε προς την αντίστροφη κατεύθυνση.
- Η ελάχιστη ταχύτητα ευθυγράμμισης μπορεί να διαμορφωθεί από τη ρύθμιση alignment_cog_min_speed_meters_per_second. Η μείωση της τιμής μειώνει την ακρίβεια ευθυγράμμισης, επομένως θα πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν ψηλότερα.
Ενδείξεις LED
Το Duro Inertial χρησιμοποιεί LED του μπροστινού πίνακα για να υποδείξει πότε το INS είναι σε λειτουργία και η θέση εξόδου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τόσο το GNSS όσο και το αδρανειακό υποσύστημα. Οι μοβ λυχνίες για το POS LED υποδεικνύουν ότι το INS χρησιμοποιείται. Ανατρέξτε στον παρακάτω πίνακα περιγραφής LED για λεπτομερείς πληροφορίες.
Σημείωση: Μετά την ενεργοποίηση, τα LED POS, LINK και MODE θα αναβοσβήσουν λευκά, υποδεικνύοντας ότι η διαδικασία εκκίνησης έχει ολοκληρωθεί.
Έξοδος δεδομένων συσκευής
Το Duro Inertial είναι ικανό να παρέχει έξοδο στο δυαδικό πρωτόκολλο Swift (SBP) και στο βιομηχανικό πρότυπο πρωτόκολλο NMEA 0183 μέσω θυρών UART και Ethernet. Όταν το INS είναι ενεργοποιημένο, τα μηνύματα και στα δύο πρωτόκολλα θα παρέχουν πρόσθετα δεδομένα που περιγράφονται παρακάτω.
Μηνύματα SBP
Το υποσύνολο μηνυμάτων δυαδικού πρωτοκόλλου Swift που σχετίζεται άμεσα με τη λειτουργία Duro Inertial επισημαίνεται στους παρακάτω πίνακες. Όταν χρησιμοποιείτε το Duro Inertial, ίσως χρειαστεί να προσαρμόσετε τη ρύθμιση enabled_sbp_messages για τις διεπαφές που χρησιμοποιείτε για την επικοινωνία με τη συσκευή. Αυτή η ρύθμιση είναι μια λίστα αναγνωριστικών μηνυμάτων διαχωρισμένη με κόμματα (σε δεκαδικά) που θα εκπέμπονται σε κάθε διεπαφή. Από προεπιλογή, η ρύθμιση enabled_sbp_messages δεν περιλαμβάνει κανένα από τα μηνύματα που αφορούν την αδράνεια. Οι ακόλουθες τιμές κατάστασης θέσης αναφέρονται στο πεδίο "Fix Mode" στις Σημαίες Κατάστασης (ανατρέξτε στην προδιαγραφή πρωτοκόλλου SBP για περισσότερες πληροφορίες):
- 0 Καμία διόρθωση
- 1 Μονή Θέση (SPP)
- 2 Διαφορικό GNSS (DGNSS)
- 3 Float RTK
- 4 Διορθώθηκε το RTK
- 5 Dead Reckoning
- 6 SBAS
Επιπλέον, το πεδίο «Λειτουργία αδρανειακής πλοήγησης» θα περιέχει την κατάσταση INS:
- 0 INS δεν χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της θέσης
- 1 INS χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της θέσης
| Θέση Μηνύματα | ||
| Μήνυμα | Μήνυμα ID | Σημειώσεις |
| SBP_MSG_POS_LLH | 522 | |
| SBP_MSG_POS_LLH_COV | 529 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| SBP_MSG_POS_ECEF | 521 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| SBP_MSG_POS_ECEF_COV | 532 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| SBP_MSG_POS_LLH_ACC | 536 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| Ταχύτητα Μηνύματα | ||
| Μήνυμα | Μήνυμα ID | Σημειώσεις |
| SBP_MSG_VEL_NED | 526 | |
| SBP_MSG_VEL_NED_COV | 530 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| SBP_MSG_VEL_ECEF | 525 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| SBP_MSG_PVEL_ECEF_COV | 533 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. |
| Προσανατολισμός Μηνύματα | ||
| Μήνυμα | Μήνυμα ID | Σημειώσεις |
| SBP_MSG_ORIENT_EULER | 545 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. Παράγεται μόνο όταν το INS είναι ενεργοποιημένο. |
| Κατάσταση Μηνύματα | ||
| Μήνυμα | Μήνυμα ID | Σημειώσεις |
| SBP_MSG_INT_STATUS | 65283 | Το μήνυμα δεν είναι ενεργοποιημένο από προεπιλογή. Παράγεται μόνο όταν το INS είναι ενεργοποιημένο. |
Ανατρέξτε στο Προδιαγραφή πρωτοκόλλου SBP για λεπτομέρειες περιεχομένου μηνύματος.
Μηνύματα NMEA
Τα ακόλουθα μηνύματα NMEA 0183 περιέχουν πληροφορίες κατάστασης Dead Reckoning. Τα μηνύματα NMEA δεν περιέχουν προσανατολισμό ούτε άλλες συγκεκριμένες πληροφορίες για το INS.
| NMEA 0183 Μηνύματα | |
| Μήνυμα | Σημειώσεις |
|
GGA |
Δείκτης ποιότητας:
0 – Καμία διόρθωση 1- Single Point Position (SPP) 2 – DGNSS ή SBAS 4 – Σταθερό RTK 5 – Float RTK 6 – Νεκρός απολογισμός |
|
GLL RMC VTG |
Ένδειξη τρόπου:
Ν – Καμία διόρθωση A – Αυτόνομη επιδιόρθωση D – DGNSS ή SBAS E – Dead Reckoning (Εκτιμώμενο) F – Float RTK R – Διορθώθηκε το RTK |
Γνωστά Θέματα
- Το Position Valid (PV, pin 17 στο βύσμα AUX) δεν ανεβαίνει ψηλά κατά τη διάρκεια του Dead Reckoning.
Παράρτημα Α – Αναγνώριση Duro Inertial
Οι δέκτες Duro Inertial μπορούν να αναγνωριστούν με τους ακόλουθους τρόπους:
- Το Duro Inertial έχει όνομα προϊόντος και αριθμό ανταλλακτικού που βρίσκονται στο κάτω μέρος του περιβλήματος.
Προϊόν Duro® Αδρανειακή Duro® Αριθμός ανταλλακτικού 00759-01 και 00759-02 00522-01 product_id “Duro Inertial” “Duro” - Η ρύθμιση product_id μόνο για ανάγνωση αντικατοπτρίζει το αναγνωριστικό προϊόντος. Αυτή η ρύθμιση υπάρχει στην ομάδα system_info στη διεπαφή ρυθμίσεων στην οποία είναι δυνατή η πρόσβαση μέσω του Swift Binary Protocol API ή του προγράμματος Swift Console
Παράρτημα Β – Duro Inertial Orientations
Χρησιμοποιήστε τις παρακάτω εικόνες για να προσδιορίσετε τις γωνίες προσανατολισμού Duro Inertial στην εγκατάσταση του οχήματός σας. Οι γωνίες είναι σε μοίρες.
Παράρτημα Γ – Φύλλο εργασίας Duro Inertial Installation
Εκτυπώστε και χρησιμοποιήστε αυτήν τη φόρμα για να καταγράψετε λεπτομέρειες και μετρήσεις εγκατάστασης Duro Inertial. Η μετατόπιση κεραίας και η περιστροφή πλαισίου του οχήματος πρέπει να εισαχθούν στις ρυθμίσεις υλικολογισμικού για σωστή λειτουργία του συστήματος.
| Γενικός | |
| Ημερομηνία | |
| Όνομα οχήματος | |
| Duro Inertial S/N | |
| Μετατόπιση κεραίας (μετρημένη κατά μήκος άξονας Χ/Υ/Ζ του Duro μετά εγκατάσταση, από την Duro να κεραία) | ||
| X | Πτυχία | |
| Y | Πτυχία | |
| Z | Πτυχία | |
| Παρέκκλιση | Πτυχία | |
| Περιστροφή πλαισίου οχήματος | ||
| Yaw (Z) | Πτυχία | |
| Βήμα (Y) | Πτυχία | |
| Ρολό (X) | Πτυχία | |
| Παρέκκλιση | Πτυχία | |
Παράρτημα Δ – Πλαίσια συσκευών και οχημάτων
Οι τρεις ρυθμίσεις γωνίας Euler για τη διαμόρφωση του προσανατολισμού του πλαισίου της συσκευής σε σχέση με τον προσανατολισμό του πλαισίου του οχήματος αντιπροσωπεύουν τρεις εξωτερικές περιστροφές στη σειρά roll, pitch και jiw. Για π.χample, ένας πίνακας περιστροφής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την περιστροφή ενός διανύσματος από το πλαίσιο της συσκευής (δηλαδή μια ταχύτητα στο Duro Inertial frame X-direction) στο Vehicle Frame, μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:
Οι εξωτερικές περιστροφές ορίζονται ως περιστροφές γύρω από το σώμα όπου το σώμα δεν κινείται. Ομοίως, η έξοδος Quaternion και Euler γωνίας από τη συσκευή περιγράφει τον προσανατολισμό του πλαισίου αμαξώματος οχήματος σε σχέση με το πλαίσιο πλοήγησης σε πραγματικό χρόνο. Οι περιστροφές του euler θα πρέπει να εφαρμόζονται εγγενώς με τη σειρά περιστροφής, βήματος και κύλισης προκειμένου να περιστρέφονται από ένα πλαίσιο ευθυγραμμισμένο με το πλαίσιο NED τοπικού επιπέδου στο πλαίσιο του αμαξώματος του οχήματος. Μαθηματικά, μπορεί να αποδειχθεί ότι αυτή η περιγραφή των γωνιών Euler σε πραγματικό χρόνο είναι ισοδύναμη με μια εξωγενή περιστροφή στη σειρά roll, pitch, yaw για περιστροφή του πλαισίου του οχήματος στο πλαίσιο NED τοπικού επιπέδου. Οι παρακάτω εξισώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συσχετίσουν τις γωνίες Euler που αναφέρονται στο MSG_ORIENT_EULER με τις ταχύτητες σώματος που αναφέρονται στο MSG_VEL_BODY, με τις ταχύτητες πλοήγησης που αναφέρονται στο MSG_VEL_NED. Το πλαίσιο του αμαξώματος του οχήματος ορίζεται σύμφωνα με το σχήμα 6.
| Γλωσσάριο | |
| Ορος | Περιγραφή |
| Μετατόπιση κεραίας | Τρισδιάστατη απόσταση μεταξύ Duro Inertial και κεραίας GNSS |
| Πλαίσιο συσκευής | Το πλαίσιο αναφοράς ευθυγραμμίστηκε με τις σημάνσεις του άξονα XYZ στο Duro Inertial |
| DR | Νεκρός απολογισμός |
| Νεκρός απολογισμός | Μέθοδος υπολογισμού θέσης όπου η τρέχουσα θέση υπολογίζεται με βάση μια προηγούμενη γνωστή θέση και μια εκτιμώμενη κίνηση |
| Υλικολογισμικό | Ενσωματωμένο λογισμικό που εκτελείται σε ηλεκτρονική συσκευή |
| Διορθώνω | Έγκυρη θέση |
| DGPS, DGNSS | Διαφορικό GPS/GNSS |
| GNSS | Παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα πλοήγησης που περιλαμβάνει κυρίως δορυφορικά συστήματα GPS, GLONASS, BeiDou (BDS) και Galileo |
| IMU | Αδρανειακή μονάδα μέτρησης |
| INS | Αδρανειακό σύστημα πλοήγησης |
| Βραχίονας μοχλού | Τρισδιάστατη απόσταση μεταξύ του σημείου αναφοράς Duro Inertial και του κέντρου φάσης της κεραίας GNSS |
| Χαλαρά συζευγμένο | Τεχνική πλοήγησης που λαμβάνει δεδομένα θέσης GNSS και τα συνδυάζει με μετρήσεις αδρανειακών αισθητήρων για ενοποιημένη έξοδο |
| MPH | Μίλια ανά ώρα |
| Κέντρο φάσης | Σημείο μέσα στην κεραία GNSS για το ποια θέση υπολογίζεται |
| Piksi Multi | Μονάδα δέκτη Swift Navigation RTK GNSS που περιλαμβάνεται στο Duro Inertial |
| RTK | Real Time Kinematic |
| SBAS | Σύστημα Αύξησης Βασισμένο σε Δορυφόρο |
| SBP | Δυαδικό Πρωτόκολλο Swift – Το ιδιόκτητο πρωτόκολλο του Swift Navigation |
| SPP | Θέση ενιαίου σημείου |
|
Κονσόλα Swift |
Πρόγραμμα Graphic User Interface (GUI) που παρέχει οπτική αναπαράσταση του τι συμβαίνει μέσα στους δέκτες GNSS. Η κονσόλα εμφανίζει πληροφορίες και επιτρέπει στο χρήστη να προσαρμόσει τις ρυθμίσεις στο υλικό. Διαθέσιμο για Windows, MacOS και Linux |
| Παρακολούθηση | Λήψη σημάτων από δορυφόρους GNSS |
| Πλαίσιο οχήματος | Το πλαίσιο αναφοράς είναι ευθυγραμμισμένο με τον άξονα XYZ του οχήματος. Ο άξονας Χ είναι συνήθως στραμμένος προς τα εμπρός, το Υ προς τα δεξιά και το Ζ προς τα κάτω. |
| Επιπλέον Αναφορές | |
| Όνομα / Σύνδεσμος | Σημειώσεις |
| Δυαδικό Πρωτόκολλο Swift | Το βασικό API και η διεπαφή επικοινωνίας των δεκτών Swift είναι το SBP |
| Κονσόλα Swift | Η κονσόλα Swift διαθέτει χρήσιμο λογισμικό επιτραπέζιου υπολογιστή για την αξιολόγηση και τη διαμόρφωση του δέκτη |
| Εγχειρίδιο χρήστη Duro & Προδιαγραφές Duro | Τα χαρακτηριστικά του Duro Inertial Enclosure (διαστάσεις, σχέδια, σύνδεσμοι, διεπαφές) είναι κοινά με το Duro και τεκμηριώνονται στο Εγχειρίδιο χρήσης Duro. |
FAQ
- Ε: Μπορώ να χρησιμοποιήσω το Duro Inertial με παλαιότερες εκδόσεις υλικολογισμικού;
- Α: Για εκδόσεις υλικολογισμικού πριν από την έκδοση 3.0, ανατρέξτε στο παλαιότερο εγχειρίδιο χρήστη v1 (UM-110008-01) για σωστές ρυθμίσεις INS και διαδικασία ευθυγράμμισης αισθητήρων IMU.
Έγγραφα / Πόροι
 |
Το Swift Navigation Duro Inertial είναι μια στιβαρή έκδοση [pdf] Εγχειρίδιο χρήστη Duro Inertial, Duro Inertial Is a Ruggedized Version, Duro Inertial, Is a Ruggedized Version, Ruggedized Version, Version |