# Filter Initialisation

1.   按照第8.2节中的指南将模组安全地安装到车载上。

2.   按照第8.3节中的指南安装两个GNSS天线，然后将天线电缆连接到 Orion系列 的SMA接口。如果两个天线未安装在主前和辅后的标准配置中，则安装误差角需要进入配套的上位机软件中进行设置。

3.   给 Orion系列 模组电源线接口提供直流电源，输入电压为6v-48v。

4.   将 Orion系列 模组主接口上的232转USB模块与计算机连接，同时打开上位机软件 FDIGroundStation，然后点击 connect 按钮连接，默认波特率为921600bps。

5.   如果 Orion系列 模组的X轴安装方向与车载前进方向存在偏移，则需要将此偏移输入到上位机的参数表中进行设置。有关详细信息，请参见第10.8节。

6.   准确测量GNSS主天线的相位中心到 Orion系列 模组中心的杆臂（模组坐标系下），并将这些值输入到上位机的参数表中进行设置。请注意，无论GNSS双天线和 Orion系列 模组如何安装在车载上，车身轴始终为X轴正向前和Z轴正向下，Y轴与X轴垂直并指向右。

7.   选择上位机中的运动模型从而决定是否开启非完整性约束。

8.   该系统现在已准备好可以使用了。

# 海洋应用

本操作手册解释了如何在海洋应用程序中安装和设置椭圆。解释了机械安装以及软件配置。

# 机械安装

考虑到以下建议，INS传感器可以位于容器的任何地方：

  1. 传感器刚性地固定在框架上
  2. 传感器与其他设备（天线、声纳、激光雷达等）不移动
  3. 传感器远离振动源
  4. 传感器不会暴露在咸水中，除非海底外壳（IP-68不防腐蚀）
  5. 如果使用磁强计，将传感器远离高压设备、无线电或运动部件等磁干扰。

笔记

SBG系统IMU旨在无需特别注意即可处理振动。然而，在高度振动的环境中，可能需要机械隔振才能正常运行。硅或电线阻尼器可用于此目的。

# 船只参考框架

欧拉角的容器坐标框架和正旋转定义如下：

  1. X轴指向容器的前部（弓）
  2. Y轴指向右边（右舷）
  3. Z轴指向底部（龙骨）。

笔记

传感器可以放置在容器中的任何方向。当IMU轴与船舶坐标框架不完全匹配时，应通过配置接口校正粗糙和精细对齐参数，以重新对齐IMU和船舶坐标框架。

2022-09-01-Marine_Vessel_reference_frame

# GNSS设置注意事项

当使用GNSS帮助安装INS时，您需要安装GNSS天线，可以清楚地看到天空，并针对IMU进行固定。 GNSS杠杆臂也应被测量，这是在船舶坐标框架中表示的有符号距离，从IMU测量中心到GNSS天线。 我们通常要求在1厘米的精度范围内精确地进行这些测量。

笔记

以如此精确的测量杠杆臂通常不切实际，因此SBG系统开发了杠杆臂校准，使您能够测量粗略的杠杆臂估计（10厘米精度），并让工具细化这些测量。 GNSS杠杆臂应低于10米，以尽量减少诱发的误差。

# 双GNSS天线放置

通过双天线设置，只要有清晰的GNSS信号，INS将能够保持稳定和精确的航向。标题也可以在静态条件下初始化。

双天线系统的安装需要特别小心，以获得最佳性能：

  1. 天线必须相对于IMU进行固定。
  2. 相同的天线类型。
  3. 两个天线必须使用相同长度的电缆。如果使用分路器，请确保它们经过调整并具有相同的特性。
  4. 如果天线没有永久安装在机上，天线参考标记（通常是连接器位置）应以可重复的方式安装，以保证天线从安装到安装的相中心稳定性，并最大限度地减少航向错位角度的变化。
  5. 两个天线必须具有相同的天空视图。通常避免在结构或可能掩盖天空重要部分的部件的两侧放置天线。
  6. 为了获得最佳性能，建议两根天线之间至少2米的基线。
  7. 如果天线模型没有集成接地平面，则必须为两个天线添加直径10厘米的接地平面。
  8. 应相应地测量GNSS天线的杠杆臂。

2022-09-01-Marine_dual_antenna

# 单天线安装

由于船的非常特殊运动，建议使用带有单个GNSS天线的系统，只有支持磁力计的INS（SBG Ellipse系列）。

带有GNSS杠杆臂的单个天线安装如下所示：

2022-09-01-Marine_single_antenna

# 软件配置

所有椭圆配置都通过sbgCenter接口或使用低级通信协议完成。通用IMU配置手册详细介绍了如何配置您的INS，特别是杠杆臂配置。请务必先检查一下。

我们将在下面看到与将您的INS用于海洋应用相关的具体用例。

海洋用例的传感器运动剖面图

对于海洋应用，您可以选择海洋运动剖面图。

海洋用例的精细错位配置

一旦您配置了与容器的轴错位，精确计算配置中要输入的剩余错位，特别是滚动和间距，可能具有挑战性。

椭圆_海洋_对齐

这些残留物可以通过使用光学或多天线GNSS系统进行测量。例如，您可以将船只留在港口（在那里您应该期望零滚动和俯仰角）长时间，并平均单位滚动和俯仰测量角度。这些平均值应直接用作错位角度。

# 援助配置

配置INS的对齐和杠杆臂后，您应该配置您将使用的帮助：

  1. 如果您想启用GNSS帮助，GNSS集成页面详细说明了如何启用和配置内部或外部的GNSS接收器。
  2. 如果您想启用DVL帮助，DVL-多普勒速度日志集成页面讨论了DVL与高性能传感器的集成。
  3. 如果您想使用磁强计进行标题，海洋应用的磁性校准页面详细介绍了如何在海洋应用上执行强制性校准过程。
  4. 操作和标题注意事项
  5. 通过双GNSS天线设置，一旦GNSS有正确的修复，完整的导航数据就可用，并且系统可以初始化航向角度。
  6. 标题初始化可以在静态中执行。确保设备启动时可以看到清晰的天空，以防止GNSS真实标题的错误初始化。
  7. 只要有良好的全球导航卫星系统信号，该系统将保持准确的航向。
  8. 使用单天线GNSS设置，需要使用磁强计计算航向。

# 热身（对齐）

一旦系统以“全导航模式”运行，预热阶段就可以开始。在这个阶段，内部卡尔曼滤波器估计内部传感器错误，以优化导航性能。该系统在此之前已运行，具有一致的质量指标，但在全球导航卫星系统停电等具有挑战性的条件下，性能可能不是最佳的。根据情况，对齐阶段通常持续2到15分钟。

一些参数将直接影响对齐阶段的持续时间：

  1. RTK或等效的GNSS解决方案可能会大大减少调整解决方案所需的时间
  2. 涉及加速和转弯的动态机动也是加快对齐过程的理想选择。
  3. 没有强制执行的模式，传感器只需要尽可能多的动态（方向和加速度）。应该避免长直线。大多数时候，几个“八”数字就足够了。

典型的对齐模式显示在下一张图片中：

您可以在状态检查面板中通过几个简单的指标查看导航解决方案的当前状态。 2022-09-23-Gliffy-STATUS-Nav_Ellipse 如果对齐状态指示“对齐”，则表示对齐阶段已完成，您将能够受益于解决方案的最大准确性。

没有预热阶段的使用：

如果您的用例无法执行预热阶段，则在GNSS中断期间，INS仍然可用，但精度较低。 在开始任务之前，不要忘记确保不同的质量状态（态度/头顶/速度/位置）已切换到绿色。

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