معلومات الدعم العامة

بروتوكولأقصى سرعةأقصى طول نموذجي للكابلالاعتبارات الرئيسيةيستطيع1 ميجابت في الثانية40 متراًيحتاج إلى إنهاء (120 أوم)RS-232115.2 كيلوبت في الثانية5-15 مترأحادي الطرف، حساس للضوضاءRS-42210 ميجابت في الثانية12 متر (120 متر بسرعة 1 ميجابت في الثانية)تفاضلي، متعدد النقاطUSB 2.0480 ميجابت في الثانية5 أمتار (سلبية)يتطلب محاور للرحلات الطويلةUSB 3.05 جيجابت في الثانية3 أمتار (سلبية)بصري نشط لأكثر من 3 أمتارتوصيات عامةللمسافات الطويلة (الصناعية / السيارات): استخدم CAN أو RS-422.بالنسبة للأجهزة الطرفية للحاسوب الشخصي ذات المسافة القصيرة: USB (مع وصلات تمديد إذا لزم الأمر).الأنظمة القديمة: RS-232 محدود؛ يُفضل استخدام RS-422 للحصول على نطاق أفضل.سلامة الإشارة: استخدم دائمًا كابلات الأزواج الملتوية المحمية (STP) في البيئات الصاخبة.

NMEA هي اختصار للجمعية الوطنية للإلكترونيات البحرية، التي طورت العديد من بروتوكولات نقل البيانات لتمكين الأجهزة الإلكترونية على متن السفن من التواصل فيما بينها. يحدد معيار واجهة NMEA 0183 متطلبات الإشارة الكهربائية، وبروتوكول نقل البيانات وتوقيته، وتنسيقات الجمل المحددة لحافلة بيانات تسلسلية بسرعة 4800 باود. قد تحتوي كل حافلة على مُرسِل واحد فقط، ولكن على العديد من المُستقبِلين. يهدف هذا المعيار إلى دعم نقل البيانات التسلسلي أحادي الاتجاه من مُرسِل واحد إلى مُستقبِل واحد أو أكثر. تكون هذه البيانات بصيغة ASCII قابلة للطباعة، وقد تتضمن معلومات مثل الموقع والسرعة والعمق.تتوفر المزيد من المعلومات منموقع NMEA الإلكتروني.

جيروسكوبات MEMS من الدرجة التكتيكية (انحياز صفري)

تُستخدم مستشعرات بوابة التدفق للكشف عن المجالات المغناطيسية الضعيفة، كما هو الحال في الملاحة الجيومغناطيسية والأجهزة العلمية. أما في التطبيقات التي تتطلب تكلفة منخفضة، واستهلاكًا منخفضًا للطاقة، واستجابة عالية التردد (مثل التحكم في المحركات والإلكترونيات الاستهلاكية)، فيُفضّل استخدام مستشعرات تأثير هول.

في عملية جمع الإشارات لمستشعرات التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز، تُعدّ وحدة تحويل التردد الحالية القائمة على تكامل الشحنة خيارًا ممتازًا من حيث مقاومة التداخل، والنطاق الديناميكي، والدقة، واستهلاك الطاقة، وهي مناسبة بشكل خاص للإشارات الضعيفة، والبيئات ذات الضوضاء العالية، وحالات استهلاك الطاقة المنخفضة. أما وحدات التحويل التناظري الرقمي التقليدية فهي أكثر ملاءمة للأنظمة التي تتطلب معدلات أخذ عينات ثابتة، أو مزامنة متعددة القنوات، أو معالجة رقمية معقدة. عند الاختيار، من الضروري الموازنة بين خصائص كلتا الوحدتين بناءً على التطبيق المحدد.

في السيناريوهات التي تتطلب ملاحة بالقصور الذاتي عالية الدقة، استطاعت مستشعرات القصور الذاتي MEMS عالية الأداء أن تحل جزئيًا محل الجيروسكوبات الليفية البصرية (FOGs) في السنوات الأخيرة، ولكن إمكانية استبدالها بالكامل تعتمد على متطلبات التطبيق المحددة. على سبيل المثال، في وحدة قياس القصور الذاتي MEMS U6488 التي تنتجها شركة Micro-Magic Inc.، يمكن أن يصل عدم استقرار الانحياز في الجيروسكوب إلى 0.2°/h، ودقة استقرار الانحياز الصفري (1 σ(10 ثوانٍ) يمكن أن تصل إلى 1°/h؛ يصل المشي العشوائي إلى 0.03 º/√hr؛ يمكن لهذا المنتج أن يحل محل الجيروسكوبات الليفية البصرية منخفضة الدقة لتلبية المهام الديناميكية العالية قصيرة المدى (أقل من 30 دقيقة)، أو في سيناريوهات GNSS المساعدة، يمكن أن يكون خطأ تحديد الموقع للملاحة المدمجة (مثل RTK + MEMS عالي الدقة) أقل من متر واحد.

بالمقارنة مع أنظمة الملاحة المتكاملة GNSS/INS، فإن الملاحة بالقصور الذاتي البحتة (التي تعتمد فقط على أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي وليس على الإشارات الخارجية مثل GNSS) لها مزايا فريدة في سيناريوهات محددة، تنعكس بشكل رئيسي في الاستقلالية والموثوقية والقدرة على التكيف مع البيئة وتبسيط النظام؛تشغيل ذاتي بالكامل، مستقل عن الإشارات الخارجية:على الرغم من الأداء الديناميكي العالي والقدرة على العمل في الوقت الفعلي، فإن معدل تحديث نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) يتراوح عادةً بين 1 و10 هرتز، وهو ما لا يفي بمتطلبات التحكم في الوقت الفعلي للطائرات ذات الديناميكية العالية (مثل الطائرات المقاتلة والصواريخ). كما يعاني نظام GNSS من تأخيرات في نقل الإشارة ودقة تحديد الموقع (حوالي 100 مللي ثانية). في المقابل، يتميز نظام الملاحة بالقصور الذاتي بمعدل تحديث بيانات عالٍ للغاية (100 هرتز إلى 1 كيلو هرتز)، ويكاد يكون الإخراج خالياً من التأخير، مما يجعله مناسباً لتجنب العوائق بسرعة عالية والتحكم المستقر في المنصة.تتمتع الملاحة بالقصور الذاتي الخالص بقدرة عالية على التكيف مع البيئة ولا تتأثر بالظروف الجوية مثل العواصف الرعدية والعواصف الرملية.تكمن نقطة الضعف الأساسية للملاحة بالقصور الذاتي البحت في تراكم الأخطاء بمرور الوقت، ولكن يمكن تحسينها عن طريق اختيار أجهزة استشعار عالية الدقة مثل الجيروسكوبات الليفية البصرية (FOG) والجيروسكوبات الليزرية (RLG) ذات معدلات انحراف أقل بكثير من MEMS، وهي مناسبة لمهام التحمل الطويلة؛ تحديث السرعة الصفرية (ZUPT). التكنولوجيا وطريقة إعادة ضبط الوضع بانتظام.

يوضح ما يلي التغيرات في عامل المقياس عند درجات حرارة مختلفة في تقرير الاختبار الخاص بنا، وتكون اختلافاتهم ضئيلة عند درجات حرارة مختلفة. يرجى استخدام القيم عند 25 ° درجة حرارة الغرفة (مئوية): 15143697

تتضمن بيانات خرج الجيروسكوب بيانات السرعة الزاوية ودرجة الحرارة. القيمة الأصلية لبيانات السرعة الزاوية هي عدد صحيح ذو إشارة مكون من 32 بت، وبيانات درجة الحرارة هي عدد صحيح ذو إشارة مكون من 16 بت.تحويل بيانات درجة الحرارة إلى قيم درجة الحرارة المئوية:بافتراض أن بيانات درجة الحرارة المستلمة هي Dt، فإن Te = Dt * 0.0625، ووحدة Te هي ℃تحويل بيانات السرعة الزاوية إلى قيم السرعة الزاوية بالدرجات في الثانية:بافتراض أن بيانات السرعة الزاوية المستلمة هي Dg، وأن عامل مقياس الجيروسكوب المذكور في الدليل هو Kg، وأن تردد أخذ العينات (تردد اتصال الجيروسكوب) هو fsالسرعة الزاوية W=Dg/(Kg/fs)

يدعم الجيروسكوب الليفي البصري الخاص بنا بروتوكول الاتصال التسلسلي ثنائي الاتجاه RS422. يُستخدم جهاز الإرسال (Tx+، Tx-) لإرسال بيانات قياس الجيروسكوب إلى جانب العميل، بينما يُستخدم جهاز الاستقبال (Rx+، Rx-) لاستقبال إشارات التشغيل الخارجية. ستحتاج إلى تصميم لوحة دوائر إلكترونية كما هو موضح في مخطط التصميم التالي، أو استخدام تصميم دائرة موجود للاستفادة من الوظائف التالية.

يستخدم نظام المحاذاة الأولي لدينا حاليًا مستشعرين، مقياس تسارع ومقياس مغناطيسي، لحساب زاوية الوضع الحالية (الدوران، الميل، الانحراف) كزاوية محاذاة أولية. عند إرسال المستخدم الأمر FF 5A 68 00 00 F0 1C 0D، يقوم النظام تلقائيًا بتنفيذ عملية المعايرة الأولية المذكورة أعلاه، ويستمر في استشعار وضعية المركبة المستهدفة. عند هذه النقطة، يُعيد نظام AHRS الأمر FF 5A 68 00 01 00 1D D4 0D، مُعلمًا المستخدم فقط بنجاح عملية المعايرة الأولية. يُرجى ملاحظة أنه حتى في حال تنفيذ الأمر المذكور، فإن الناتج لن يكون صفرًا بسبب أخطاء قياس المستشعر.

عادةً، نقوم بتثبيت وحدة القياس بالقصور الذاتي MEMS على القرص الدوار، ويقوم مقياس التسارع بجمع البيانات باستخدام طريقة ثابتة ذات 12 موضعًا. ويقوم الجيروسكوب بجمع البيانات عن طريق الدوران للأمام والخلف بسرعات محددة (مثل 30). °/s, 60 °/s، إلخ.)، ويستخدم خوارزميات التحسين للحصول على الانحياز الصفري، وعامل القياس، ومصفوفة خطأ عدم المحاذاة لمقياس التسارع والجيروسكوب.