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惯导/航姿/运动传感教学实验方案
－－-感知应用型
1 系统简介
惯性导航实验教学系统采用领先的现代智能传感器技术，包括三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴MEMS磁强计传感器，学生可分别作陀螺、加速度、磁场传感实验,倾角仪、电子罗盘和航姿综合实验等，该套实验系统有助于学生理解、熟悉、掌握惯性导航/航向姿态/运动状态采集的原理、技术及其应用。
2 功能特点
2.1 较低的价格，可以让众多学生同时动手实验，引领国内惯导/航姿/运动传感教学和实验进入普及化时代；
2.2 国内首家配备低成本电动转台，可做定量实验，更好的掌握惯导/航姿/运动传感技术；
2.3 提供全面的相关教学和实验配套服务，减轻教师的负担；
2.4 集成度高，包含了各类运动相关传感器；
2.5 实验覆盖全面，从单一运动传感器实验到所有运动传感器融合的综合实验；
2.6 通过自身在国内惯导/航姿/运动传感领域的领先技术，实现惯导/航姿/运动传感实验室方案的不断升级，真正使高校教学/实验/科研水平跟上技术发展的潮流；
2.7 可为学校量身定做相关实验系统；
3 实验设备
3.1 惯导/航姿模块（3DM-E10A）
该模块是一款微型的全姿态测量传感装置，它由三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴磁阻型磁强计等三种类型的传感器构成。三轴陀螺用于测量载体三个方向的的绝对角速率，三轴加速度计用于测量载体三个方向的加速度，在系统工作中，主要作用是感知系统的水平方向的倾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滚动方向的漂移，三轴磁阻型磁强计测量三维地磁强度，用于提供方向角的初始对准以及修正航向角漂移。可提供的输出数据有：原始数据、四元数、姿态数据等。
| 性能指标 | 参 数 | 单位 |
| 输出数据格式 | 原始数据、姿态角、四元数 | |
| 数据采样率 | 1-100 （可选） | Hz |
| 启动时间 | < 1 | sec |
| 静态角度误差（俯仰、滚动） | ± 0.1 | degree |
| 动态角度误差（俯仰、滚动） | ± 1.0 | degree |
| 静态角度误差（航向） | ± 0.5 | degree |
| 动态角度误差（航向） | ± 2 | degree |
| 航向角分辨率 | <0.1 | degree |
| 加速度计测量范围 | ± 2, ± 4, ± 8, | g |
| 加速度计零偏稳定性 | ± 0.003 （± 2g） | g |
| 加速度计非线性 | 0.2 % | - |
| 速率陀螺测量范围 | ± 300, ± 500 , ± 2000 | °/sec |
| 速率陀螺零偏稳定性 | ± 0.2 （ 在 ± 300°/秒时） | °/sec |
| 速率陀螺非线性 | 0.2 % | - |
| 磁力计测量范围 | ±1.3 | Gauss |
| 磁力计非线性 | 0.4 % | - |
| 磁力计零偏稳定性 | 0.01 | Gauss |
| 短时冲击 | 500 （Not reinforced） | g |
| 电气特性 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
| 供电电压 | 4.5 | 5.0 | 9.0 | V |
| 供电电流 | 40 | 60 | 80 | mA |
| 功耗 | <300 | mW | ||
| 物理特性 | 参 数 | 单位 | |
| 尺寸 | 28x34x19（长x宽x高） | mm | |
| 重量 | 18 | gram | |
| 规定温度范围 | +25 | ºC | |
| 工作温度范围 | -25 | +70 | ºC |
| 存储温度范围 | -25 | +80 | ºC |
3.2 双轴电动转台（TT-3DM-2E-10）
机械台体采用UO形铝合金框架结构，由内环横滚轴框架和外环俯仰轴框架组成相互垂直的转动架构，采用直流电机驱动旋转，实现三维空间任意位置和角度的姿态测量。具有位置、速率和摇摆三种测试功能。
负载尺寸：50mm×50mm×50mm；
负载重量：0.5 kg；
主轴转角范围：连续无限（可以根据需要限位）；
俯仰轴转角范围：±185º；
角位置综合测量精度：±0.08º；
控制到位精度：±0.01º；
速率范围：0.1º/s～50 º/s；
速率精度与平稳度：1%；
台体外形尺寸：220mmL×90mmW×180mmH；
3.3 双轴采集控制器（CC-3DM-2E-10）
采集控制器通过USB或串行接口连接计算机实现航姿模块信号的采集与电动转台的测量控制。
测角数据采集频率：20Hz；
外形尺寸：260mmW×230mmW×88mmH；
串口波特率：115200 bps。
工作电源：220VAC/200W
3.4 三轴电动转台（TT-3DM-3E-10）
机械台体采用UOO形铝合金框架结构，由内环横滚轴框架、中环俯仰轴框架和外环方位轴框架组成相互垂直的三维转动架构。采用直流电机驱动旋转，实现三维空间任意位置和角度的连续姿态测量。具有位置、速率和摇摆三种测试功能。。
负载尺寸：50mm×50mm×50mm；
负载重量：0.5 kg；
主轴转角范围：连续无限（可以根据需要限位）；
俯仰轴转角范围：±185º；
方位轴转角范围：±185º；
角位置综合测量精度：±0.08º；
控制到位精度：±0.01º；
速率范围：0.1º/s～50 º/s；
速率精度与平稳度：1%；
台体外形尺寸：220mmL×90mmW×260mmH；
3.5 三轴采集控制器（CC-3DM-3E-10）
采集控制器通过USB或串行接口连接计算机实现航姿模块信号的采集与电动转台的测量控制。
测角数据采集频率：20Hz；
外形尺寸：260mmW×230mmW×88mmH；
串口波特率：115200 bps。
工作电源：220VAC/300W
4 实验内容
Ø 系统连接和安装实验
Ø 系统软件安装和配置实验
Ø 转台三维位置调整实验
Ø 转台电动旋转实验
Ø 三轴加速度传感器静态测量与感知实验
Ø 三轴加速度传感器计算静态倾角实验
Ø 三轴加速度传感器动态测量与感知实验
Ø 三轴陀螺传感器静态测量与感知实验
Ø 三轴陀螺传感器动态测量与感知实验
Ø 三轴磁传感器静态测量与感知实验
Ø 三轴磁传感器在磁场变化情况下的测量与感知实验
Ø 电子罗盘测量与感知实验
Ø 惯性导航/航向姿态定量的比对实验
5 系统配置清单
| 序号 | 名称 | 型号 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 1 | 惯导航姿模块 | 3DM-E10A | 个 | 1 |
|
| 2 | 双轴电动转台 | TT-3DM-2E-10 | 个 | 1 | 可选三轴电动转台 |
| 3 | 双轴采集控制器 | CC-3DM-2E-10 | 个 | 1 | 可选三轴采集控制器 |
| 4 | 软件光盘 |
| 张 | 1 |
|
| 5 | 连接线及电源线 |
| 套 | 1 | 整套线材 |
6 实验室配置
可根据经费和实验室的大小来配置实验系统套数，效果比较好的配置是每个学生一套，使每个学生都有条件完全独自的做实验。
实验室也可以分。
上海思越电子科技公司简介
上海思越电子科技有限公司是一家集技术开发和生产销售的科技企业，科学思索，创新超越，是我们不懈的追求。公司自主研发的产品，都是具有自主知识产权的产品。在三维运动感知方向（航姿参考系统、导航制导控制双轴电动转台试验设备、人体运动捕捉系统、GPS北斗高精度定向定位惯性组合导航系统GNSS）和计算机信息安全方向（只读隔离保护器）开发方面，在计算机USB接口开发方面在国内具有领先水平，推出的系列产品受到用户好评。
1. 3DM-S10B 小型AHRS航姿参考系统；3DM-D10系列动态倾角传感器；GPS北斗高精度定向定位惯性组合导航系统GNSS；惯性导航本科类教学试验系统，飞行原理控制系统大学教学演示系统，包含双轴电动转台和航姿参考系统组合；飞行原理舵机控制系统；基于MEMS的人体运动捕捉系统，EV20/EV30是基于ADIS16405试验用的评估套件，都是我公司独立开发。国内领先。
1.3DM-S10B陀螺仪，国内最小型的航姿参考系统，EV20/EV30基于ADIS16405试验用的评估套件，都是我公司独立开发的3轴陀螺设备，在小型航姿参考系统设备应用方面表现良好。
2.导航制导与控制方向的教学试验系统（双轴电动转台TT-3DM-2E和航姿参考系统组合的小型设备）是我公司的创新，价格是原先转台的几分之一，这些产品在导航制导方向和飞行试验教学方面都得到推广和应用。
3.飞行原理控制系统实验设备由舵机系统、可控模拟飞机及配套软件组成。专门针对飞行控制原理专业课程设计的系统方案，为大学实验教学要求提供整体融合的实验系统方案，而不是单纯的各种实验设备的堆积。
4.人体运动动作捕捉系统的成功上市，属于国内在MEMS方向的研究方面是重大突破，18个运动感知传感器，能感知人体的每一个关节的运动角度，对动漫和游戏的制作方式提供了方便。产品在高校的软件学院和动漫学院都反映很好。
4.SY6405只读隔离保护器、SY6406多功能只读保护锁用于计算机信息安全保护装置，是计算机司法取证，硬件写保护接口，计算机信息安全写保护装置，USB数据单项传输装置。在保密局和公安局的计算机信息安全方面应用广阔。也是我公司自主研发的产品。填补国内空白。
5.USB2.0测试仪器QUPT2和QUPT4，测试USB接口的多项指标。USB分析仪针对USB传输展开详细的分析。
6.SY2911并口转USB打印机适配器。解决了部分老式仪器跟新式打印机不匹配的困惑。
7计算机接口开发类:SY2100 EZ－USB1.1开发板、SY2200 EZ－USBFX2 USB2.0开发板；SY2303M USB模块，SY2811MA优盘读写模块，DSP开发套件，DEC5402、DEC2812、DSP仿真器。计算机接口EZ－USB接口开发实验仪器等产品。
8拷贝机和U盘、SD卡、CF卡等存储卡的多种接口拷贝机，硬盘拷贝机系列，脱机拷贝。这个是我们代理台湾佑华的产品，我们负责华东地区的拷贝机销售业务。
惯导/航姿/运动传感开发教学实验系统采用领先的现代智能传感器技术，包括三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴MEMS磁强计传感器，学生可分别作陀螺、加速度、磁场传感实验,倾角仪、电子罗盘和航姿综
惯性位移追踪器 惯性动作捕捉系统 人体运动捕捉服3DM-MC10A
领先的惯性传感器技术，避免了光学动作捕捉系统的标识点被遮挡问题；无需专业捕捉室，可在室内和室外的任意场地进行动作捕捉；整套系统放置在一个手提箱内，便于携带；无需专门培训和学习，初次使用者根据说明书可在
针对无人机、小型无人车等领域，应用成熟的IMU 模块和卫星板卡，设计生产的一款低成本、低功耗、重量轻的MEMS 惯性/ 卫星组合导航系统。
该系统在搭载了全新的组合导航算法引擎StarnetoF
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