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精準測控所自主生產研發的PA-VG-01 垂直陀螺儀是一款小型化、高性價比的慣性測量設備，可以測量運動載體的姿態參數（橫滾和俯仰）、角速度和加速度信息，姿態和角速度偏差通過具有適當增益的 9 態卡爾曼濾波得到最優可能，適用於導航、定位的動態測量，採用高可靠性和穩定性的 MEMS 傳感器，並通過最優算法保證測量精度。
垂直陀螺儀（Vertical Gyroscope）存在各種類型航空儀表的慣性導航系統和基本輸進系統中，用來丈量太空器的側傾角度(橫滾)和俯仰角（姿態）。
1.1. 垂直陀螺儀PA-VG-01產品組成：
序號 名稱 數量 備註
1 設備本體 1
2 測試電纜 1
3 測試軟件 1
1、垂直陀螺儀PA-VG-01產品功能用途
PA-VG-01 型是小型化、高性價比的慣性測量產品，可以提供測量載體的角速率信息，可用於載體的姿態(橫滾、俯仰)測量。
西安精準測控擁有自主研發陀螺儀,陀螺儀傳感器,垂直陀螺儀，單軸陀螺儀,三軸陀螺儀,mems陀螺儀,傾角傳感器,磁羅盤等產品,主要為用戶提供慣性導航系統、組合導航，垂直陀螺儀PA-VG-01 採用三個單軸的高精度 MEMS 陀螺儀和三個單軸的高精度 MEMS 加速度計，通過信號調理、A/D 轉換、數字濾波、溫度及安裝誤差補償，輸出載體運動信息。
用於雷、彈，小型無人船、無人機，吊艙、車輛等平台運動及姿態信息測量、導航與制導控制。
1.2.垂直陀螺儀，慣性測量單元（IMU）產品使用環境條件
1．低氣壓工作條件：在 65~102kPa 大氣壓力下能正常工作；承受條件：同工作條件。
2．高溫工作條件：70℃能正常工作；承受條件：85℃。
3．低溫工作條件：-40℃能正常工作；承受條件：-45℃。
4．濕熱工作條件：在溫度 60℃、濕度 95％的環境下能正常工作；承受條件：同工作條件。
5．黴菌工作條件：具有防黴菌能力；承受條件：同工作條件。
6．振動：20Hz–2000 Hz，6g。
7．衝擊：30g（11ms,半正弦）。
1.4. 垂直陀螺儀，慣性測量單元（IMU）主要技術指標
1．垂直陀螺儀，慣性測量單元（IMU）安裝
安裝產品前，用酒精擦拭產品並保證安裝基面清潔；安裝產品時盡量使產品坐標系和安裝
平台坐標系保持一致，安裝平台如果有擋板基面，使產品背面安裝基面緊靠擋板基面，然後用
螺釘安裝固定。
正確機械裝配示意圖：
2．垂直陀螺儀，慣性測量單元（IMU）坐標系
坐標符合右手坐標系規則如下圖所示
PA-VG-01 速率傳感器測量給定軸的旋轉角速率，旋轉方向符合右手定則時，輸出角速率信息為正。例如，如果使 PA-VG-01 在水平面上逆時針轉動，可以在 z 軸得到正的角速率，而x 軸和 y 軸的角速率為零。
3．垂直陀螺儀，慣性測量單元（IMU）接口條件
a) 設備具備 1 路 RS-422 串口，採用 5 線通訊方式，波特率為 115200bit/s，數據更新
率≤10ms；
b) 設備輸出接口採用 9 芯微矩形連接器 PA-VG-01D；
c) 供電電源及功耗：9V~36V，DC24V，功耗≤3W；
e) 產品管腳定義如表 3、表 4 所示：
測量數據的解碼：
測量數據封裝中，起始的幀頭和最後的校驗和用於同步通訊。中間依次是標誌字節、計數器，橫滾、俯仰角，陀螺儀三軸角速度，加速度計三軸加速度和溫度。具體為（註：標準產品為陀螺 300 度每秒，加速度計 10g；如需其他量程，請訂貨時說明）：
a. 幀頭： unsigned char，十六進制的常數， 0xAA；
b. FLAG： unsigned char，0X38。
c. 計數： unsigned short，測量數據封裝的計時指示。每個數據周期中，計數器不斷遞增，滿值為 255，超過滿值溢出並從零開始。
d. 橫滾角測量數據： signed short。橫滾角測量的數量級為 180 度。因此，角度值為0.01*MEAS。
e. 俯仰角測量數據： signed short。俯仰角測量的數量級 90 度。因此，角度值為
0.01*MEAS。
f. 陀螺儀 x-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量角速率的轉換為：
MEAS*GYRO_SCOPE/30000，MEAS 為陀螺儀 x 軸的當前測量值，而 GYRO_SCOPE 為陀
螺的角度範圍。
g. 陀螺儀 y-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量角速率的轉換為：
MEAS*GYRO_SCOPE/30000，MEAS 為陀螺儀 y 軸的當前測量值，而 GYRO_SCOPE 為陀螺的角度範圍。
h. 陀螺儀 z-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量角速率的轉換為：
MEAS*GYRO_SCOPE/30000，MEAS 為陀螺儀 z 軸的當前測量值，而 GYRO_SCOPE 為陀螺的角度範圍。
i. 加速度計 x-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量加速度的轉換為：MEAS*ACC_SCOPE/30000，MEAS 為加速度計 x 軸的當前測量值，而 ACC_SCOPE 為加速度的測量範圍。
j. 加速度計 y-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量加速度的轉換為：MEAS*ACC_SCOPE/30000，MEAS 為加速度計 y 軸的當前測量值，而 ACC_SCOPE 為加速度的測量範圍。
k. 加速度計 z-軸測量數據：數據類型為 signed short。從測量值到測量加速度的轉換為：MEAS*ACC_SCOPE/30000，MEAS 為加速度計 z 軸的當前測量值，而 ACC_SCOPE 為加速度的測量範圍。
l. 溫度測量： signed short。從測量值到測量溫度的轉換為：MEAS*0.01 ℃。m. 校驗和： unsigned char。按字節從 FLAG 到最後的溫度測量的無符號的總和。
2. 產品使用
2.1. 產品使用指標：
1．大理石平台（靜態指標）
. a. 操作方法輸出值，重復上電 5 次；
. b. 5 組數據的最大值即為設備的靜態精度。
2．搖擺台（動態指標）
. a. 設備固定在三軸搖擺台上，設備 X、Y、Z 三軸分別對應平行於搖擺台中、外、內框架
軸（說明：設備 X、Y、Z 分別為載體橫滾、航向、俯仰，分別對應搖擺台中、外、內框架軸）；
. b. 啟動搖擺台使其中、內框架轉動至水平；
. c. 設備上電，記錄此時刻設備輸出值（包括：航向、俯仰、橫滾值）；
. d. 設置搖擺台俯仰、橫滾框架搖擺幅值±7°/s，頻率 0.13Hz，啟動搖擺 3min 後停止搖擺，搖擺框架回到初始水平位置，記錄此刻設備輸出信息 2（包括：俯仰、橫滾值）；
. e. 要求（設備輸出信息 2 與設備輸出信息 1 的俯仰、橫滾差值）≤3°；
3．環境適應性
. a. 工作溫度：-40℃~＋70℃；
. b. 振動：20 Hz ~2000Hz，6g。
2.2. 產品直接使用
. a. 設備安裝時，應保證基準安裝面清潔，設備可用酒精擦拭，設備軸系坐標系應與安裝基面的坐標系一致並緊固牢固安裝；將數據電纜正確牢固連接；
. b. 確認系統提供設備的電源應滿足設備的功耗，系統及設備上電；
. c. 啟動系統主機，設置設備信息（具體操作方法可參見上述說明），如設備沒有接收或輸出錯誤信息，請查看系統的通訊協議和設備是否一致。
2.3. 使用保管維護儲存搬運運輸要求
1．使用與保管
PA-VG-01 姿態方位組合導航系統為精密電子產品，使用時注意防塵、防潮、防黴，輕拿輕放，避免強烈衝擊和震動；
不能隨意打開底蓋，以免儀器受損；機殼不屬於防水設計，應盡量避免在雨中使用或浸泡；輸入電壓值必須為直流 9V~36V，如果輸入電壓過高，會導致產品損壞。
2．運輸與貯存
. a. 產品在運輸過程中應避免雨雪直接淋襲、太陽久曬、接觸腐蝕性氣體及機械損傷，產品在搬運過程中應注意輕搬輕放；
. b. 運輸和貯存過程中避免受潮、撞擊和磕碰，防止運輸時的人為和機械損傷。在運輸和貯存時，外包裝盒應保持乾燥、清潔、無污染；
. c. 長期存放產品的倉庫環境溫度為 25±5℃，相對濕度不大於 80％，庫房內應無酸鹼及腐蝕性氣體，且無強烈的機械振動、衝擊、強磁場作用。
3. 故障排除維修
1. 場站級（使用者）除設備本體故障，如連接器短路、短路等。
2. 基地級（維修站）本設備屬於高精度、高技術的測量產品，所以設備一旦出現問題需返廠維修或更換。
3. 返廠級（製造者）設備本體故障。
常見故障：1) 無電流用萬用表通斷檔檢測數據線，若數據線完好則判設備故障；
2）短路用萬用表通斷檔檢測數據線，若數據線完好則判設備故障。
