Прилад вертикального орієнтування VRU

3DM-CX7-AR

Вбудовуваний інерціальний вимірювальний модуль (IMU) та система визначення орієнтації тактичного класу з архітектурою на основі чотирьох резервованих IMU, технологією придушення впливу вібрації нового покоління та без залежності від магнітного поля — для БПЛА, крокуючих роботів і промислових платформ.

Опис

Завантажити

Характеристики

3DM-CX7-AR — вбудовувана система визначення орієнтації (VRU) тактичного класу від MicroStrain HBK. Вона забезпечує високоточне визначення крену й тангажу без залежності від магнітного курсу. Це робить її ідеальним рішенням для платформ, що працюють в умовах магнітних або електричних завад, зокрема промислового обладнання, крокуючих роботів і БПЛА з великою кількістю двигунів.

Основою CX7-AR є архітектура на базі чотирьох резервованих інерціальних вимірювальних модулів (IMU). Чотири внутрішні IMU працюють паралельно під безперервним контролем. Система автоматично виявляє недостовірні вимірювання окремих модулів і в реальному часі зменшує їхню вагу в розрахунках або виключає їхні дані. Це забезпечує рівень достовірності вимірювань, недоступний для систем з одним IMU. У поєднанні зі стійкістю до ударів і вібрації нового покоління, для якої випробування підтвердили до 100 разів кращу стабільність визначення орієнтації за повторюваних високих перевантажень, CX7-AR зберігає надійне визначення орієнтації в умовах, за яких характеристики традиційних IMU погіршуються або вони перестають працювати.

Кожен пристрій проходить індивідуальне калібрування в усьому робочому температурному діапазоні від −40 до +85 °C та використовує автоадаптивний розширений фільтр Калмана MicroStrain для відхилення помилкових даних у реальному часі.

Основні характеристики: розширений діапазон вимірювання прискорення ±32 g, діапазон вимірювання кутової швидкості ±4000°/с, налаштовувана частота видачі даних до 1 кГц, а також компактне OEM-виконання розміром 38 × 24 мм і масою 8,3 г.

3DM-CX7-AR відповідає вимогам NDAA, не підпадає під обмеження ITAR, готова до роботи з ROS і сумісна з PX4. Система належить до сімейства інерціальних датчиків MicroStrain C-Series і спирається на понад 80-річний досвід HBK у вимірювальних технологіях.

Документ	Мова
MicroStrain - Product Data - 3DM CX7 AR	English
3DM-CX7-AR and 3DM-CX7-AHRS User Manual (Online)	English

3DM-CX7-AR
Тип	Акселерометр, барометр, гіроскоп
Особливості	Акселерометр, барометр, гіроскоп
Рівень продуктивності	Тактичний рівень
Випадкове блукання	Прискорення: 36 μg/√Гц, гіроскоп: 0,058º/√h
Нестабільність зміщення (Гіроскоп)	2.1 °/hr
Нестабільність зміщення (Акселерометр)	8.5 μg
Тип комунікаційного порту	Samtec FTS-105 (2x5)
Інтерфейс зв’язку	TTL serial
Частота оновлення	1 to 1000 Hz
Входи/Виходи	4xGPIO
Вага	8.3 г
Розміри	38 x 24 x 8.6
Споживання електроенергії	0.324 Вт
Вхідна напруга	3.2 до 5.2 В постійного струму
Мінімальна робоча температура	-40 °C
Максимальна робоча температура	85 °C
MTBF	1953356 h
Діапазон вимірювання прискорення (Акселерометр)	32 g
Діапазон вимірювання кутової швидкості (Гіроскоп)	4000 °/s
Діапазон вимірювання магнітної індукції (Магнітометр)	8 Gauss
Діапазон вимірювання тиску	1260 мбар
Матеріал корпусу	Алюміній
Програмне забезпечення	InertialConnect, MSCL, ROS, SensorConnect
Спосіб кріплення	Вбудовуваний, точне вирівнювання, кріплення гвинтами

Що таке 3DM-CX7-AR і що означає AR?

3DM-CX7-AR — датчик визначення орієнтації тактичного класу. Скорочення AR означає Attitude Reference — визначення орієнтації. Він поєднує прецизійний інерціальний вимірювальний модуль (IMU) з удосконаленими алгоритмами об’єднання даних датчиків для високоточного вимірювання крену, тангажу, кутової швидкості та прискорення. Для цього класу датчиків також використовується скорочення VRU (Vertical Reference Unit) — модуль визначення вертикалі.
На відміну від AHRS, CX7-AR не використовує магнітометр для визначення курсу, що робить його ідеальним рішенням для умов із магнітними завадами або застосувань, де магнітний курс не потрібен. Датчик оптимізований для роботи в умовах інтенсивної вібрації та виконаний у надкомпактному OEM-форматі масою 8,3 г.

Чим CX7-AR відрізняється від CV7-AR?

3DM-CX7-AR розроблений на основі перевіреної платформи 3DM-CV7-AR і має низку суттєвих удосконалень, зокрема:

Архітектуру з кількома резервованими IMU
До 100 разів вищу стійкість до ударів і вібрації
Розширений діапазон вимірювання прискорення до ±32 g
Розширений діапазон вимірювання кутової швидкості до ±4000°/с
Відхилення аномальних вимірювань у реальному часі
Покращені характеристики в умовах високої динаміки руху

Ці вдосконалення дають змогу CX7-AR забезпечувати стабільне визначення орієнтації в умовах, які можуть ускладнювати роботу традиційних датчиків орієнтації на основі MEMS.

Що дає архітектура з кількома резервованими IMU?

3DM-CX7-AR безперервно порівнює вимірювання кількох інерціальних вимірювальних модулів, що працюють паралельно. Така архітектура дає змогу датчику виявляти аномальні вимірювання, спричинені ударами, вібрацією або короткочасними збуреннями, і відхиляти їх, перш ніж вони вплинуть на визначення орієнтації.

Результат — підвищена надійність, краща стабільність визначення орієнтації та вищі характеристики у складних умовах експлуатації.

Що означає «до 100 разів вища стійкість до вібрації» на практиці?

3DM-CX7-AR забезпечує до 100 разів вищу стійкість до похибок, спричинених вібрацією, порівняно з пристроями попереднього покоління. На практиці це означає стабільніші вимірювання крену й тангажу, меншу похибку випрямлення вібрації та надійне визначення орієнтації навіть на платформах, що зазнають інтенсивної механічної вібрації.

Це вдосконалення особливо важливе для промислових автоматично керованих транспортних засобів (AGV), БПЛА, мобільних і крокуючих роботів.

Чому CX7-AR ідеально підходить для роботи в умовах магнітних завад?

На відміну від AHRS, які використовують магнітометри для визначення курсу, 3DM-CX7-AR забезпечує надійне визначення орієнтації без вимірювання магнітного курсу. Це робить його особливо придатним для роботи поблизу електродвигунів, силових електричних систем, сталевих конструкцій, промислового обладнання та інших джерел магнітних завад, які можуть погіршувати роботу магнітометра.

Як CX7-AR працює під час різких маневрів і в умовах високої динаміки руху?

3DM-CX7-AR поєднує гіроскоп тактичного класу, резервовані IMU, адаптивну фільтрацію та розширені діапазони вимірювання ±32 g і ±4000°/с. Завдяки цьому датчик зберігає точність визначення орієнтації під час різких прискорень, раптових ударів, високих кутових швидкостей і різких маневрів платформи без погіршення робочих характеристик.

Які переваги дає синхронізація із зовнішнім тактовим сигналом?

Синхронізація із зовнішнім тактовим сигналом дає змогу 3DM-CX7-AR точно узгоджувати час своїх вимірювань із камерами, LiDAR, GNSS-приймачами та іншими датчиками платформи. Точна часова прив’язка покращує об’єднання даних датчиків, зменшує похибки синхронізації та підвищує точність оцінювання стану в автономних і робототехнічних системах.

Для яких застосувань CX7-AR підходить найкраще?

3DM-CX7-AR особливо добре підходить для:

Промислових автоматично керованих транспортних засобів (AGV)
Крокуючих роботів
Стабілізації БПЛА
Систем стабілізації платформ
Систем стеження та наведення антен
Систем компенсації руху
Автономних транспортних засобів
Автоматизації важкої техніки
Моніторингу промислового обладнання

Стійкість до вібрації та надійне визначення орієнтації роблять його ідеальним рішенням для складних умов експлуатації з високою динамікою руху.

Які переваги забезпечує гіроскоп тактичного класу?

3DM-CX7-AR оснащений гіроскопом тактичного класу з нестабільністю зміщення нуля 2,1°/год. Низький дрейф допомагає підтримувати стабільність визначення орієнтації протягом тривалого часу, зменшує накопичення похибок і покращує роботу систем стабілізації, керування та навігації, у яких точні дані про орієнтацію мають критичне значення.

Чи відповідає CX7-AR вимогам NDAA та чи сумісний він із ROS і PX4?

Так. 3DM-CX7-AR відповідає вимогам NDAA та не підпадає під обмеження ITAR, що робить його придатним для широкого спектра комерційних, промислових і державних застосувань. Датчик також підтримується програмною екосистемою MicroStrain, яка включає драйвери ROS, інтеграцію з PX4, MSCL API, MIP SDK, SensorConnect™ та InertialConnect™ для спрощення розробки й впровадження.