2.2 Hệ tích hợp INS/GPS
2.2.2. Hệ thống phần cứng tích hợp INS/GPS
Cấu hình phần cứng sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm của luận án này gồm một máy tính chuyên dụng, một máy thu GPS HI-204E, một IMU là MICRO- ISU BP3010.
2.2.2.1 Khối đo lường quán tính MICRO-ISU BP3010
MICRO-ISU BP3010 (Hình 2. 11) [36] là một khối IMU được tích hợp 3 cảm biến vận tốc góc ADXR300, và 3 cảm biến gia tốc ADXL210E có bù nhiệt theo mô hình gắn liền. Đây là cảm biến quán tính 6 bậc tự do, có thể làm việc trong dải nhiệt độ từ -40o
C đến +85o C. Cảm biến cung cấp tốc độ góc lên tới +/-300o/s và gia tốc lên tới +/-6g. Sáu lối ra của 6 cảm biến này được đưa qua một mạch tích phân 6 đường để thu được 3 độ tăng về góc và 3 độ tăng vận tốc. Các vi điều khiển trong khối IMU này tổng hợp dữ liệu tinh chỉnh lỗi góc (Coning) và bù lỗi vận tốc (Sculling) và giao tiếp với bên ngoài qua giao diện RS232. Khung truyền dữ liệu ra ngoài có thể cập nhật với các tốc độ khác nhau tùy theo năng lực xử lý của máy tính chuyên dụng là 8Hz, 16Hz, 32Hz và 64Hz, nhưng tốt nhất vẫn là 64Hz vì đủ cho thực hiện thời gian thực. Thông tin chi tiết được trình bày trên trang Web của nhà sản xuất BEC Navigation System [54].
2.2.2.2 Thiết bị thu GPS
Thiết bị thu GPS HI-204E (Hình 2. 12) của hãng Haicom [35] có các đặc điểm sau:
Có 12 kênh dẫn đường Độ nhạy tối thiểu -165 dB. Truyền dữ liệu qua cổng USB
Chuẩn truyền NMEA-108 với tốc độ 4800 baud Tốc độ cập nhật khung dữ liệu 1Hz
Độ chính xác vị trí là 5 m.
Các thông tin thu từ GPS theo chuẩn NMEA-108: GGA, GLL, GSA, GSV, RMC, và VTG mang thông tin về thời gian chuẩn, kinh độ, vĩ độ, vận tốc, và một số thông tin khác.
Thiết bị này đã được thương mại hóa và sử dụng trong các nghiên cứu thực nghiệm như trong [12],[59].
Hình 2. 12 Thiết bị thu GPS HI-204E
2.2.2.3 Thiết bị tích hợp
Cấu hình phần cứng của hệ tích hợp hai thiết bị trên được chỉ ra trong Hình 2. 13. Quá trình căn chỉnh cho IMU được trình bày trong tài liệu tham khảo [49],[85]. Tốc độ cập nhật của IMU và GPS lần lượt là 64 Hz và 1 Hz. Do đó, tốc độ cập nhật của bộ lọc Kalman là 1 Hz.
Hình 2. 13 Cấu hình phần cứng của hệ tích hợp INS/GPS