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慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)價(jià)格

型號:3DM-GD 訪問量:6480發(fā)布時(shí)間:2016/1/21 單位:上海思越電子科技有限公司

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系統(tǒng)用途

   3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(慣導(dǎo)/航姿/運(yùn)動(dòng)傳感),該系統(tǒng)標(biāo)配雙軸電動(dòng)轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制器和個(gè)MEMS器件的AHRS航姿參考系統(tǒng),該傳感器由九軸慣性測量組合,包含三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、三軸磁強(qiáng)計(jì)傳感器,能滿足導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制業(yè)的學(xué)生了解慣性導(dǎo)航及飛行控制原理,有助于學(xué)生理解、熟悉、掌握慣性導(dǎo)航/航向姿態(tài)/運(yùn)動(dòng)狀態(tài)采集的原理、技術(shù)及其應(yīng)用,也可以滿足其它業(yè)如飛行技術(shù)、航海技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、測繪技術(shù)等不同業(yè)的慣性導(dǎo)航技術(shù)的科研和教學(xué)的使用。還可設(shè)計(jì)開發(fā)各類飛行器、車輛、船舶、機(jī)器人、工程機(jī)械、穿戴式等各類運(yùn)動(dòng)載體測量及控制的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。雖然我們完善了該系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能,同時(shí),該系統(tǒng)也是個(gè)二次開發(fā)平臺,可以作為其他項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集驗(yàn)證平臺。
3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

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功能特點(diǎn)

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能點(diǎn):
1、較低的價(jià)格,可以讓眾多學(xué)生同時(shí)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),引領(lǐng)內(nèi)慣導(dǎo)/航姿/運(yùn)動(dòng)傳感教學(xué)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)入普及化時(shí)代;
2、內(nèi)首家配備低成本電動(dòng)轉(zhuǎn)臺,可做定量實(shí)驗(yàn),更好的掌握慣導(dǎo)/航姿/運(yùn)動(dòng)傳感技術(shù);
3、提供全面的相關(guān)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)配套服務(wù),減輕教師的負(fù)擔(dān);
4、集成度,包含了各類運(yùn)動(dòng)相關(guān)傳感器;
5、實(shí)驗(yàn)覆蓋全面,從單運(yùn)動(dòng)傳感器實(shí)驗(yàn)到所有運(yùn)動(dòng)傳感器融合的綜合實(shí)驗(yàn);
6、通過自身在內(nèi)慣導(dǎo)/航姿/運(yùn)動(dòng)傳感領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù),實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)/航姿/運(yùn)動(dòng)傳感實(shí)驗(yàn)室方案的不斷升級,真正使校教學(xué)/實(shí)驗(yàn)/科研水平跟上技術(shù)發(fā)展的潮流;
7、可為學(xué)校量身定做相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);
8、系統(tǒng)集成了多種模型,能夠完成各個(gè)學(xué)科,包括航天,航空,航海,陸地等載體的慣性導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;

3
示意圖

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖:

4
模塊說明

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的慣導(dǎo)/航姿模塊(3DM-E10A):
   該模塊是款微型的全姿態(tài)測量傳感裝置,它由三軸MEMS陀螺、三軸MEMS加速度計(jì)、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)等三種類型的傳感器構(gòu)成。三軸陀螺用于測量載體三個(gè)方向的的絕對角速率,三軸加速度計(jì)用于測量載體三個(gè)方向的加速度,在系統(tǒng)工作中,主要作用是感知系統(tǒng)的水平方向的傾斜,并用于修正陀螺在俯仰和滾動(dòng)方向的漂移,三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)測量三維地磁強(qiáng)度,用于提供方向角的初始對準(zhǔn)以及修正航向角漂移?商峁┑妮敵鰯(shù)據(jù)有:原始數(shù)據(jù)、四元數(shù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)等。

5
電動(dòng)轉(zhuǎn)臺

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的雙軸電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(TT-3DM-2E-10) :
機(jī)械臺體采用UO形鋁合金框架結(jié)構(gòu),由內(nèi)環(huán)橫滾軸框架和外環(huán)俯仰軸框架組成相互垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)架構(gòu),采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)三維空間任意位置和角度的姿態(tài)測量。具有位置、速率和搖擺三種測試功能。
技術(shù)指標(biāo)如下:
負(fù)載尺寸重量 50mm×50mm×50mm / 0.5 kg
負(fù)載及夾具安裝空間 120 mm×120mm×120mm
主軸與俯仰軸轉(zhuǎn)角范圍 連續(xù)無限
角位置綜合測量精度 ±0.08º
控制到位分辨率 ±0.01º
速率范圍 0.1º/s~300 º/s
速率精度與平穩(wěn)度 1%
測角數(shù)據(jù)采集頻率 20Hz
用戶導(dǎo)電滑環(huán) 12 環(huán)/每環(huán)2A
臺體重量 15Kg~20 Kg
測控電箱尺寸 300mmW×320mmW×88mmH
串口波率 115200 bps
工作電源 220VAC/200

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采集控制器

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)雙軸采集控制器(CC-3DM-2E-10) :
采集控制器通過USB或串行接口連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)航姿模塊信號的采集與電動(dòng)轉(zhuǎn)臺的測量控制。
測角數(shù)據(jù)采集頻率 20Hz
外形尺寸 260mmW×230mmW×88mmH
串口波率 115200 bps
工作電源 220VAC/200W

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轉(zhuǎn)臺控制

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺控制軟件:
轉(zhuǎn)臺控制軟件功能豐富,包括位置模式,速率模式,以及搖擺模式等等。能控制轉(zhuǎn)臺兩個(gè)軸分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)?梢栽O(shè)定轉(zhuǎn)臺以某角速率旋轉(zhuǎn)某角度,也可以操縱轉(zhuǎn)臺持續(xù)以某角速率旋轉(zhuǎn),也可以設(shè)定轉(zhuǎn)臺以某幅角搖擺運(yùn)動(dòng)。
同時(shí),考慮到實(shí)驗(yàn)室安裝,調(diào)試的準(zhǔn)確性,我們還增加了“置水平位”和“歸位”操作,分別能夠使轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)至初始0度位置,和垂直于水平面的位置。這功能能夠使在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后,統(tǒng)調(diào)整轉(zhuǎn)臺至同姿態(tài),保證實(shí)驗(yàn)室整齊整潔。

圖1、控制軟件截圖

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實(shí)驗(yàn)平臺

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的航姿顯示實(shí)驗(yàn)平臺:
航姿顯示實(shí)驗(yàn)平臺界面簡潔美觀,運(yùn)行效穩(wěn)定,操作簡單實(shí)用。同時(shí)軟件還進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)采集操作,以固定步長收集軟IMU輸出的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)寫入文本文件和excel文件中,便于學(xué)生使用matlab和excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和姿態(tài)解算等等操作。
考慮到軟件的實(shí)用性,軟件中還可以自行設(shè)置步長以及自主選擇模型,共10種實(shí)物模型和1種簡單模型。包括:航空,航天,航海,陸地以及立方體模型。
在軟件操作方面,學(xué)生只需要點(diǎn)擊“寫入數(shù)據(jù)文件(txt和xls)”按鈕,即可將選定時(shí)間的數(shù)據(jù)保存在文件中,以備后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作。這功能不僅方便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在大作業(yè)方面,學(xué)生也只需要采集組定的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)保存下來后,編寫自己的程序進(jìn)行不斷的改進(jìn),而不需要直連接轉(zhuǎn)臺才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖1、種模型示意圖
圖2、軟件截圖

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實(shí)驗(yàn)方案

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方案:
轉(zhuǎn)臺上的IMU,能夠輸出以下數(shù)據(jù):包括線加速度、角速率、磁阻、四元數(shù)和姿態(tài)角;谶@些數(shù)據(jù)的采集,我們目前設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。目前較為完善的實(shí)驗(yàn)方案主要有:
實(shí)驗(yàn)編號 實(shí)驗(yàn)名稱
1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝和軟件設(shè)置實(shí)驗(yàn)
2 AHRS及微慣性傳感器認(rèn)知實(shí)驗(yàn)
3 加速度計(jì)測量與結(jié)果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
4 加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)和零偏的測量與計(jì)算實(shí)驗(yàn)
5 陀螺靜態(tài)測量與零偏計(jì)算實(shí)驗(yàn)
6 陀螺動(dòng)態(tài)測量與標(biāo)度因數(shù)估計(jì)實(shí)驗(yàn)
7 采用磁傳感器的電子羅盤設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
8 四元數(shù)法姿態(tài)解算程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(大作業(yè)實(shí)驗(yàn))

圖1、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
下面展示其中部分實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)效果圖:

圖2、實(shí)驗(yàn)平臺示意圖

圖3、部分labview源程序

圖4、matlab姿態(tài)解算圖,角速率,加速度,磁阻數(shù)據(jù)波形顯示

圖5、matlab姿態(tài)解算圖,滾轉(zhuǎn)角,俯仰角,偏航角波形顯示


圖6、matlab姿態(tài)解算圖,四元數(shù)波形顯示

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配置清單

3DM-GD慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的配置清單:
序號 名稱 型號 單位 數(shù)量
主要器件
1 慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn) 3DM-GD  
配置
1 慣導(dǎo)航姿模塊 3DM-E10A 個(gè) 1
2 動(dòng)態(tài)傾角傳感器 D10A 個(gè) 1
3 雙軸電動(dòng)轉(zhuǎn)臺 TT-3DM-2E-10 個(gè) 1
4 雙軸采集控制器 CC-3DM-2E-10 個(gè) 1
5 軟件光盤   1
6 連接線及電源線   4
7 教學(xué)配套實(shí)驗(yàn)軟件 定制 8
8 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主控機(jī) YH-610L 1
  整套合計(jì)      
*可定制配套實(shí)驗(yàn)
可根據(jù)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室的大小來配置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)套數(shù),效果比較好的配置是分組操作(3人套設(shè)備),使每個(gè)學(xué)生都有條件分別獨(dú)自操作完成實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)室也可以分期建設(shè),逐步配置齊全。

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相關(guān)說明

相關(guān)說明:
1、單套慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖片


2、某校配置的8臺雙軸電動(dòng)轉(zhuǎn)臺慣導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室圖片

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售后服務(wù)

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產(chǎn)品相冊

  • 慣性導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)價(jià)格

16
留言咨詢(5分鐘應(yīng)答)

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