IMU611用户手册V.docx

目录1.介绍 12.应用范围 13.特性 14.安装轴向 25.信号定义 36.使用及安装说明 47.工作模式和数据包格式 48. IMU610 Assistant软件 108.1软件安装 118.2软件使用 119. IMU611性能指标 12联系方式 15机械图 161.介绍IMU611定制版是可靠的固态惯性测量单元内置精确相互垂直安装的三轴环形硅振子陀螺仪、三轴油阻尼（或空气阻尼）加速度计、GPS接收机以及指南针，并经过三轴转台精密校准以满足不同条件下的性能需求数据融合通过内置DSP进行扩展卡尔慢滤波器实现，给出实时、准确的载体姿态和传感器数据2.应用范围无人驾驶直升机和轻型直升机无人驾驶固定翼和自动导航车平台稳定和瞄准船舶及海底机器人惯性测量系统机器人控制及机械状态监控车载导航3.特性1．震动环境下良好的性能2．精确校准陀螺仪的零点、零点温度系数、灵敏度、灵敏度温度系数、正交性误差和加速度效应，加速度计的零点、零点温度系数、灵敏度、灵敏度温度系数和正交性误差3．500Hz快速计算，128kSPS高速同步采样保证运动细节的计算，抑制混叠，提高信噪比4．数据包速率最高250Hz，RS232接口。

5．低功耗：典型0.25A (12V)图1 IMU611外观4.安装轴向IMU611沿用NED坐标系，右手系，轴向见图5当X轴正方向指向载体前方时，绕X轴转向的角度为横滚角，绕Y轴转向的角度为俯仰角，绕Z轴转向的角度为航向角图2安装轴向5.信号定义表1 8针插座的信号定义Pin NumberFunction1电源正极，12V2电源地3RS-232 数据发送4RS-232 数据接受5请勿连接6心跳信号（每秒翻转一次）7RS-232信号地8RS-232信号地6.使用及安装说明1. 电源应为12V+/-1V直流，纹波<50mV，电流至少0.5A，若电源噪声较大，供电线路较长，请使用滤波器或者外置稳压器2. IMU应用M3半圆头螺丝固定在载体上，操作过程中的松动会影响测量精度3. IMU在初上电15秒内应保持静止直到数据输出，完成自检和初始对准过程如果初始对准过程不能完成，IMU将延迟数据输出直到完成4. 有可能的话，尽量安装在载体重心或靠近重心的位置5. 尽量避免剧烈震动、温度变变化（如安装在发动机旁），必要时使用减震器6. 尽量对准IMU坐标轴与载体坐标轴7.工作模式和数据包格式IMU611有以下几种工作模式：1. 垂直陀螺模式（VG），输出横滚、俯仰角、卡尔曼滤波修正后的陀螺仪角速度和加速度。

若要IMU611工作于VG模式，通过串口输出指令：表2 VG模式指令Byte No.ContentDescription10xBDFirst header byte20xDBSecond header byte30x65Attitude (with Heave and Sensor) Output command byte40x03Checksum: Byte-wise XOR of byte 1 to 3. 数据包格式：表3数据包格式Byte No.ContentDescription00xBDFirst header byte10xDBSecond header byte2Status0x043RollLSB of Roll4MSB of Roll5PitchLSB of Pitch6MSB of Pitch7YawLSB of Yaw8MSB of Yaw9DEBUG0LSB of DEBUG010MSB of DEBUG011DEBUG1LSB of DEBUG112MSB of DEBUG113GXLSB of x-axis gyroscope14MSB of x-axis gyroscope15GYLSB of y-axis gyroscope16MSB of y-axis gyroscope17GZLSB of z-axis gyroscope18MSB of z-axis gyroscope19AXLSB of x-axis accelerometer20MSB of x-axis accelerometer21AYLSB of y-axis accelerometer22MSB of y-axis accelerometer23AZLSB of z-axis accelerometer24MSB of z-axis accelerometer25TempLSB of temperature sensor26MSB of temperature sensor27TimestampLSB of timestamp28Mid1 of timestamp29Mid2 of timestamp30MSB of timestamp31InfoLSB of INFO32MSB of INFO33ChecksumByte-wise XOR of byte 0 to 32 角度为16bit有符号整数(int16)，转换成度请乘以系数360/32768. 角速度为16bit有符号整数(int16)，转换成度/秒请乘以系数GRange/32768. 加速度为16bit有符号整数(int16)，转换成g单位请乘以系数ARange/32768. 传感器温度为16bit有符号整数(int16)，转换成摄氏度请乘以200/32768. 时间戳Timestamp为上电到当前的内部时间，32位无符号整数(uint32)，单位毫秒。

Info为状态字，定义如下：表4 Info的定义15141312Model2Model1Model0SW ver2111098SW ver1SW ver0HW ver1HW ver07654GRange2GRange1GRange0ARange13210ARange0Sys warningSys ErrOver range ErrModel <2..0>000 IMU800001 IMU610010 WS601011 MiniIMU1xx Future modelsSW ver<2..0> Software main versionHW ver<1..0> Hardware main versionGRange<2..0> Gyro measurement range000 75deg/s001 150deg/s010 200deg/s011 300deg/s100 573deg/s101 900deg/sARange<1..0>00 2g01 3g10 5g11 12gSys warning: 系统告警，指发生非致命性错误，如发送速度超过串口速度限制、串口接收缓冲区满、发送结果超过int16范围等。

若告警解除，1秒后消除此标志Sys Err: 发生重要错误、自检失败、传感器失败、初始化失败等，此标志位不清除Sensor Saturation warning: 传感器超限告警，若不再超限，1秒后消除此标志2. 2D AHRS模式在2D AHRS模式下，IMU611采集内部指南针的二维数据并修正航向角3D AHRS模式将在下一次软件升级中提供进入2D AHRS模式指令：表5进入2D AHRS模式指令Byte No.ContentDescription10xBDFirst header byte20xDBSecond header byte30x45AHRS mode (2D compass)40x23Check sum 数据格式：表6 2D AHRS模式数据格式Byte No.ContentDescription00xBDFirst header byte10xDBSecond header byte2Status0x05(2D compass) 0x08 (3D compass)3RollLSB of Roll4MSB of Roll5PitchLSB of Pitch6MSB of Pitch7YawLSB of Yaw8MSB of Yaw9DEBUG0LSB of DEBUG010MSB of DEBUG011DEBUG1LSB of DEBUG112MSB of DEBUG113GXLSB of x-axis gyroscope14MSB of x-axis gyroscope15GYLSB of y-axis gyroscope16MSB of y-axis gyroscope17GZLSB of z-axis gyroscope18MSB of z-axis gyroscope19AXLSB of x-axis accelerometer20MSB of x-axis accelerometer21AYLSB of y-axis accelerometer22MSB of y-axis accelerometer23AZLSB of z-axis accelerometer24MSB of z-axis accelerometer25MXLSB of x-axis magnetic field26MSB of x-axis magnetic field27MYLSB of y-axis magnetic field28MSB of y axis magnetic field29MZLSB of z-axis magnetic field30MSB of z-axis magnetic field31TempLSB of temperature sensor32MSB of temperature sensor33TimestampLSB of timestamp34Mid1 of timestamp35Mid2 of timestamp36MSB of timestamp37InfoLSB of Info38MSB of Info39ChecksumByte-wise XOR of byte 0 to 38 MX, MY, MZ为三轴磁场相对值，MX, MY的量化矢量和为4000。

表7 2D 保存设置到FLASHByte No.ContentDescript。