-
-
KH-INS40T光纤惯导
OPTIC®KH-INS40T光纤惯导
极高性价比的光纤惯导
KH-INS40T是一款高性能惯性/组合导航系统。内置三轴高精度光纤陀螺，三轴高精度加速度计。可以测量载体的速度、位置、姿态，等信息。
KH-INS40T光纤惯导说明书下载
https://proe31cc190-pic11.ysjianzhan.cn/upload/KH-INS401.pdf-
0.00666666.00
-
OPTIC®KH-INS40T光纤惯导
极高性价比的光纤惯导
KH-INS40T是一款高性能惯性/组合导航系统。内置三轴高精度光纤陀螺，三轴高精度加速度计。可以测量载体的速度、位置、姿态，等信息。
KH-INS40T光纤惯导说明书下载
https://proe31cc190-pic11.ysjianzhan.cn/upload/KH-INS401.pdf
KH-INS40T光纤惯导简介
1) 工作原理
本产品为一种三轴一体光纤惯性测量单元，用于测量物体三轴角速度及加速度的装置。本产品包含三轴一体的光纤陀螺和三轴一体的加速度计，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于惯性坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
2) 适用范围
产品主要适用于需要进行运动控制的设备，如无人车/无人机/导弹/航空测绘/潜艇和船舶导航/海洋工程测量测绘/航天器姿态控制等。
KH-INS40T主要性能参数
序号 | 测试项目 | 单位 | 技术要求 |
光纤陀螺仪指标 | |||
1 | 零偏稳定性（10s，1σ） | (°)/h | ≤0.2 |
2 | 零偏重复性（1σ） | (°)/h | ≤0.2 |
3 | 全温零偏稳定性（100s，1σ，-40~+60℃，补前） | (°)/h | ≤0.2 |
4 | 标度因数非线性度（1σ） | ppm | ≤100 |
5 | 标度因数重复性（1σ） | ppm | ≤100 |
6 | 测量范围 | （°）/s | -800~+800 |
7 | 随机游走系数 | (°) /h1 /2 | ≤0.02 |
8 | 带宽 | Hz | ≥400 |
加速度计指标 | |||
9 | 常温偏值稳定性（10s，1σ） | mg | ≤0.5 |
10 | 常温偏值重复性 | mg | ≤0.5 |
11 | 全温偏值稳定性（10s，1σ） | mg | ≤1 |
12 | 全温偏值重复性 | mg | ≤1 |
13 | 标度因数非线性度（1σ） | ppm | ≤300 |
14 | 标度因数重复性（1σ） | ppm | ≤300 |
15 | 量程 | g | ±30 |
系统指标 | |||
16 | 启动时间 | min | 1 |
17 | 初始对准时间 | min | 5 |
18 | 寻北精度（deg/sec） | Lati | ≤1 |
19 | 水平姿态精度（静态） | deg | ≤0.05 |
20 | 航向保持精度 | deg | ≤0.2 |
21 | 水平姿态保持精度 | deg | ≤0.3 |
其他指标 | |||
22 | 外形尺寸 | mm | 70×65×51 |
23 | 重量 | g | ≤450 |
24 | 工作温度 | ℃ | -40~+60 |
25 | 存储温度 | ℃ | -55~+85 |
KH-INS40T机械电气接口
产品采用直流电源供电，供电要求如表2所示：
序号 | 名称 | 要求 |
1 | 电源输入 | +12V~+24V |
2 | 电源波纹（Vpp） | ≤50mV |
4 | 最大功耗 | ＜9W |
KH-INS40T的组成外形及安装尺寸
外形尺寸（mm）：（70± 0.1）×（65±0.1）×（51±0.1）（长×宽×高）；
安装尺寸（mm）：（62± 0.1）×（57±0.1）（长×宽），安装孔：Φ4.2mm×4，如图 1所示。
产品总重量450g±5g。
图1 外形及安装示意图
电气连接接口：
产品与外部连接的接插件是J63A-242-015-261-TH。 表 J63A-242-015-261-TH连接器及测试线点定义
芯点编号 | 定义 | 注释 |
1 | GND_IN | 地输入 |
2 | VIN | 电源输入（12-24V） |
3 | VCC_5V | +5V(0.5A)保留输出电源 |
4 | P_GND | 保留输出地 |
5 | A422_R+ | 串口A惯组端接收正 |
6 | A422_R- | 串口A惯组端接收负 |
7 | A422_T- | 串口A惯组端发送负 |
8 | A422_T+ | 串口A惯组端发送正 |
9 | B422_R+ | 串口B惯组端接收正 |
10 | B422_R- | 串口B惯组端接收负 |
11 | B422_T+ | 串口B惯组端发送正 |
12 | B422_T- | 串口B惯组端发送负 |
13 | 悬空 | |
14 | 悬空 | |
15 | 悬空 |
注意：连接或接触该产品时，应按照GJB 1649-1993的规定采取防静电措施。
KH-INS40T通讯协议
1) 盲发，LVTTL 电平，符合 RS-422 接口标准；
2) IMU：数据刷新率 400Hz，波特率 614.4Kbps；（可定制）
3) IMU：8位数据位，1位停止位，偶校验；
4) 数据传输格式：
表4 光纤惯组数据传输协议（串口A）
字节 | 名称 | 值 | 转换 | 类型 |
0 | 帧头字节1 | OxAA | uchar | |
1 | 帧头字节2 | OxAA | uchar | |
2 | 数据包发送计数 | 1~255 | uchar | |
3~6 | X轴陀螺 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
7~10 | Y轴陀螺 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
11~14 | Z轴陀螺 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
15~18 | X轴加表 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
19~22 | Y轴加表 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
23~26 | Z轴加表 | 32bit低位在前高位在后 | float型 | |
27,28 | X轴陀螺温度 | 16bit低位在前高位在后 | 1/16 | signed int16 |
29,30 | Y轴陀螺温度 | 16bit低位在前高位在后 | 1/16 | signed int16 |
31,32 | Z轴陀螺温度 | 16bit低位在前高位在后 | 1/16 | signed int16 |
33,34 | X轴加表温度 | 16bit低位在前高位在后 | 1/16 | signed int16 |
35 | 校验和 | 2~34字节异或和 | uchar | |
36 | 帧尾 | OxBB | uchar |
表5 导航系统数据传输协议（串口B）
字节序号 | 内容 | 数据类型 | 字节数 |
0-1 | 帧头：0X5A 0XA5 | Byte | 2 |
2 | 工作状态：0-监控状态、 1-静态对准、2-INS导航 | Byte | 1 |
3-4 | 惯导俯仰角（[-90,90]度），单位0.01度 | short int（低字节在前，高字 节在后） | 2 |
5-6 | 惯导横滚角（[-180,180]度），单位0.01度 | 2 | |
7-8 | 惯导方位角（[-180,180]度），左偏为正，右偏为负，单位0.01度 | 2 | |
9-12 | 惯导X轴角速率 Wx（degree/s），单位0.0001度/秒 | 4 | |
13-16 | 惯导Y轴角速率Wy（degree/s），单位0.0001度/秒 | 4 | |
17-20 | 惯导Z轴角速率 Wz（deeree/s），单位0.0001度/秒 | 4 | |
21-24 | 惯导X轴加速度Ax（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
25-28 | 惯导Y轴加速度Ay（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
29-32 | 惯导Z轴加速度Az（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
33-36 | 比力X轴fpx（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
37-40 | 比力Y轴fpy（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
41-44 | 比力Z轴fpz（m/s/s），单位0.0001米/秒/秒 | 4 | |
45-46 | 惯导温度（℃），单位0.01摄氏度 | 2 | |
47 | 发送序号（0-255循环递增） | Byte | 1 |
48 | 校验字节，第3至46字节累加和 | Byte | 1 |
49 | 帧尾：0x55 | Byte | 1 |
KH-INS40T输出要求
出厂设定初始位置（经度、纬度和高度）信息，并保存在Flash；
光纤陀螺组件启动完成后，自动读取保存在 Flash 的位置信息作为初始位置信息，启动 10s 内，如果收到初始位置装订信息，以装订位置进入姿态解算，并把装订的位置信息保存在 Flash 中；如 10s 内没有收到位置装订信息，就以读取的位置信息进行姿态解算；
光纤陀螺组件启动后，广播输出所有信息，姿态信息在没有对准前，输出 0。
位置信息装订
位置信息装订指令格式见表 6，装订成功返回信息见表 7，装订失败返回信息见表 8。
表6 位置信息装订指令数据帧格式
字节序号 | 内容 | 意义 | 数据类型 |
0 | EBH | 帧头 | Unsigned char |
1 | 90H | ||
2 | 01H | 信息标识 | Unsigned char |
3 | 0CH | 数据长度 | Unsigned char |
4-7 | — | 纬度 | float |
8-11 | — | 经度 | float |
12-15 | — | 高度 | float |
16 | — | 2-15 字节之和低 8 位 | Unsigned char |
17 | — | 2-15 字节之和高 8 位 | Unsigned char |
表7 位置信息装订成功返回信息数据帧格式
字节序号 | 内容 | 意义 | 数据类型 |
0 | EBH | 帧头 | Unsigned char |
1 | 90H | ||
2 | 01H | 信息标识 | Unsigned char |
3 | 01H | 数据长度 | Unsigned char |
4 | 03H | 数据 | Unsigned char |
5 | — | 2-4 字节之和低 8 位 | Unsigned char |
表8 位置信息装订失败返回信息数据帧格式
字节序号 | 内容 | 意义 | 数据类型 |
0 | EBH | 帧头 | Unsigned char |
1 | 90H | ||
2 | 01H | 信息标识 | Unsigned char |
3 | 01H | 数据长度 | Unsigned char |
4 | 05H | 数据 | Unsigned char |
5 | — | 2-4 字节之和低 8 位 | Unsigned char |
KH-INS40T产品安装和拆卸
由使用方负责对产品进行安装和拆卸，在此过程中，产品不能受到撞击，也不能对产品外表面进行机械加工。
方法和步骤
a) 用于固定产品的表面要求平面度优于 0.01mm；
b）推荐在产品安装时要求在产品底部均匀涂上一层 0.2～0.5mm 厚的导热硅胶；
c）推荐在产品测试时，在产品安装面下放置一块铝板（尺寸大于该产品尺寸）；
d）产品安装位置的磁场强度不大于 1 高斯。