# 陆地应用

本页说明如何在汽车、卡车或火车等陆地场景中安装与配置 Orion。一般不建议长期开启实时磁力计辅助；可开启磁航向初始化，使上电初期航向相对可用，随后由 GNSS 辅助航向进一步修正。Orion 亦支持 陀螺仪寻北 作为航向源。

# 机械安装

陆地应用通常按近似二维运动（视动力学模型而定），并常配合非完整性约束（无侧向滑移假设）。INS 可装在车内多处，但须：

  • 刚性固定在车架上
  • 与天线、激光雷达等设备之间无相对运动
  • 远离强振动源
注意

FDISYSTEMS IMU 对一般振动有较强适应性。高振动环境仍可能需要机械隔振（硅胶垫、阻尼器等）。详见 振动抑制。

# 车辆参考坐标系

  • X 轴指向车辆前方
  • Y 轴指向右
  • Z 轴指向下
警告

传感器可任意朝向安装。当 IMU 轴与车辆坐标系不完全一致时，须在上位机中校正杆臂与安装角，使 IMU 与车辆坐标系重新对齐。见 模块安装、安装转换。

陆地车辆坐标系
车辆参考坐标系示意

# 主杆臂（旋转中心）

车辆旋转中心通常取后轴中点在地面附近的位置。主杆臂为车辆坐标系中从 IMU 到该点的有符号距离，建议约 5 cm 精度。

汽车主杆臂
主杆臂（旋转中心）示意

# GNSS 设置注意事项

天线须对天空开阔（通常装车顶），并相对 IMU 固定。在车辆坐标系中测量 GNSS 杆臂：从 INS 测量中心到天线相位中心。标称要求约 1 cm 精度。

注意

现场往往难以一次测准。可先以约 10 cm 精度给出粗杆臂，再在 FDIGroundStation 中用杆臂校准工具细化。见 惯导双天线校准说明。

# 单天线安装

陆地可用单天线，但静止时通常无法由 GNSS 提供航向。可短时用磁航向初始化，或使用陀螺寻北；车体铁磁干扰需注意。陆地更推荐双天线测向。

陆地单天线
单天线与 GNSS 杆臂示意

# 双 GNSS 天线放置

低动态时段较长时建议双天线，可静态初始化航向并在多数条件下保持稳定。要点：

  • 相对惯导固定
  • 同型号天线、等长电缆
  • 可拆装时保证相位中心可重复
  • 天空视野一致，通常置于车顶
  • 基线建议 ≥ 1 m
  • 非金属车顶且无集成接地平面时，增加约 10 cm 接地平面

分别测量两天线杆臂。详见 天线安装。

陆地双天线
双天线布置示意

# 软件配置

配置通过 FDIGroundStation 完成。基础对准与杆臂见 模块安装。

# 动力学模型

常规道路车辆建议使用 Automotive（汽车）动力学模型。有明显侧滑的越野等场景可改用更合适的模型（如飞机类三维模型，以软件选项为准）。见 载体配置。

# INS 与车辆的精细对准

粗对准后，残余横滚 / 俯仰可用「同位置正反停车」估计：同一地点正向停车读横滚俯仰，再反向停车再读一次，取平均可削弱路面坡度影响。对准精度建议优于约 1°；残留误差可由 SPKF 部分补偿。

停车对准
正反停车估计残余横滚/俯仰

# 辅助配置

# 操作

上电后可得横滚 / 俯仰；GNSS 定位有效后进入完整导航并初始化航向。见 初始化。

  • 双天线：可在静止时初始化航向；启动时卫星条件应良好
  • 单天线：通常需向前行驶（约 > 10 km/h）完成航向初始化；除非里程计带方向信息，初始化阶段勿倒车
注意

FDISYSTEMS 的快速 GNSS 航向对准可在启动行驶后数秒内估计航向，前提是定位质量好（最好 RTK FIXED）。

# 热身（组合导航对齐）

警告

开始热身前，请确认航向已初始化。

达到较佳性能通常约数分钟，取决于动态与杆臂 / 对准质量。热身前系统已可工作，但未必达到最佳。宜安排含加减速与转弯的机动，避免过长直线；多次「8」字通常有效。

热身机动
典型热身机动示意

可在 FDIGroundStation 的 Device Status 中观察对准与解算质量。界面说明见 Device Status。对齐完成后精度更接近标称。若无法热身，GNSS 中断期间精度会下降。任务开始前确认姿态 / 航向 / 速度 / 位置等状态已就绪。

# 其他

# CAN 汽车输出

部分固件可输出车辆相关 CAN 信息（航向 / 行驶方向、滑移角、曲率半径等）。报文定义见 FDILink 数据包 中与 Automotive 相关的说明。