SPANTM技術(shù)是為了提高導(dǎo)航的性能而在NovA高精度的GNSS基礎(chǔ)上集成iMAR FSAS-EI-SN IMU的一種技術(shù)。
GNSS 慣性組合導(dǎo)航的優(yōu)點
NovA的SPAN技術(shù)集合了兩種不同的但是又互為補(bǔ)充的技術(shù)：GNSS定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)。GNSS定位的精度加上IMU陀螺和加速計測量的穩(wěn)定性就可以提供一個3D的位置、速度和姿態(tài)解算結(jié)果。不像單GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)，即使在GNSS信號被遮擋的時候，其解算的結(jié)果也是穩(wěn)定連續(xù)的。
為什么要使用NovA SPAN技術(shù)
SPAN技術(shù)的基礎(chǔ)是它的緊耦合設(shè)計，該項設(shè)計在GNSS接收受限的情況下可以提供非凡的性能與出眾的連續(xù)性能。緊耦合意味著在GNSS定位無效時仍然可以利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
此外，SPAN技術(shù)提供給GNSS更快的信號重捕能力，其結(jié)果是有更多可用的GNSS觀測量來輔助慣性解算。該GNSS捕獲的優(yōu)勢是在衛(wèi)星數(shù)目減少時通過保持高精度的慣性導(dǎo)航以改善RTK的性能。OEMV接收機(jī)本身處理所有的GNSS和慣導(dǎo)數(shù)據(jù)。IMU單獨裝在一個封裝中和GNSS板卡隔開，可以保證模塊化的設(shè)計。當(dāng)前ProPak-V3（RS-422）用戶可以通過購買升級固件的方式讓他們的接收機(jī)具有處理INS數(shù)據(jù)的性能。
通過標(biāo)準(zhǔn)的串口，再使用簡單的命令和數(shù)據(jù)記錄接口，就可以完成所有的設(shè)置和數(shù)據(jù)的采集工作。一旦完成硬件的安裝，數(shù)分鐘內(nèi)就可以完成系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)置。
iIMAR-FSAS SPAN系統(tǒng)的*優(yōu)勢
FSAS-EI-SN IMU是由德國的ilMAR公司制造，IMU采用了閉環(huán)技術(shù)，其陀螺偏差小于0.75度/小時和加速計偏差小于1mg。通過NovA接收機(jī)觸發(fā)IMU，以保證所有的IMU測量和GNSS測量時間同步。在商業(yè)應(yīng)用方面，該IMU可以提供2個月的ARO并須符合德國的出口規(guī)定。
SPAN 系統(tǒng)性能１
產(chǎn)品性能：
定位精度 單點L1
單點L1/L2
WAAS L1
WAAS L1/L2
DGPS
OmniSTAR
ＶＢＳ
ＸＰ
ＨＰ
ＲＴ－２０２
RT-2
1.8米RMS
1.5米RMS
1.2米RMS
0.9米RMS
0.45米RMS
0.7米
0.15米
0.1米
0.2米
1cm + 1ppm RMS
速度精度 0.02 m/s RMS
測姿精度3 俯仰
橫滾
方位角
0.015o RMS
0.015o RMS
0.041 o RMS 加速度精度 0.03 m/s2 RMS zui大速度 4 514 m/s zui大高度 4 18,288 m 數(shù)據(jù)刷新率5 IMU 觀測量 200 Hz
INS 位置 200 Hz
INS 速度 200 Hz
INS 姿態(tài) 200 Hz IMU 性能 IMU-FSAS-EI-SN 陀螺輸入范圍
陀螺偏速
陀螺偏速比例因子
角隨機(jī)游走
加速度計量程
加速度計線性度／比例因子
加速度計偏差
±500 deg/sec
< 0.75 deg/hr
300 ppm
0.1 deg/√hr
6 ±5g
400 ppm
1.0 mg IMU 物理電氣特性 體積
重量 128 x 128 x 104 mm
2.1 kg 功耗
電源功耗
輸入電壓
輸入／輸出接頭
16 W（zui大）
＋11 到 34V
MIL-C-38999-lll, 22 針 環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo) 溫度
工作
存儲
濕度
MTBF （平衡*時間）
-40℃ 到?。?1℃
-40℃ 到?。?5℃
95% 無冷凝
35,000 小時
GPS信號中斷后精度表7
| 中斷期 | 定位模式 | 位置誤差 （m） | 速度誤差 （m/s） | 測姿誤差 （ 度 ） | ||||
| 水平 | 垂直 | 水平 | 垂直 | 橫滾 | 俯仰 | 航向 | ||
| 10s | RTK | 0.013 | 0.03 | 0.018 | 0.008 | 0.006 | 0.007 | 0.009 |
| DGPS | 0.30 | 0.28 | 0.026 | 0.006 | 0.007 | 0.009 | 0.024 | |
| SP | 1.24 | 1.51 | 0.028 | 0.008 | 0.008 | 0.010 | 0.025 | |
| 30s | RTK | 0.83 | 0.16 | 0.055 | 0.008 | 0.009 | 0.010 | 0.017 |
| DGPS | 1.01 | 0.41 | 0.059 | 0.007 | 0.010 | 0.012 | 0.026 | |
| SP | 1.60 | 1.55 | 0.062 | 0.010 | 0.010 | 0.016 | 0.028 | |
| 60s | RTK | 3.42 | 0.44 | 0.129 | 0.013 | 0.012 | 0.014 | 0.023 |
| DGPS | 3.62 | 0.69 | 0.128 | 0.013 | 0.012 | 0.015 | 0.030 | |
| SP | 3.95 | 1.65 | 0.131 | 0.014 | 0.012 | 0.015 | 0.032 | |
SPAN工作原理圖
注解：
1. 典型值。性能指標(biāo)可能受GPS系統(tǒng)性能、US DOD人為干擾、電離層與對流層狀態(tài)、衛(wèi)星幾何分布、基線長、多路經(jīng)效應(yīng)以及自然或非自然干擾源的存在而惡化
2. 靜態(tài)收斂后的預(yù)期精度
3. 當(dāng)SPAN工作在RTK 模式下
4. 輸出許可限制：高度18288米，速度514米/秒
5. 如果記錄原始的IMU測量值（200Hz），則要求的zui大位置、速度、姿態(tài)的記錄數(shù)率可為50Hz
6. GNSS 接收機(jī)可連續(xù)跟蹤高達(dá)4g
7. 這些RMS值，計算時參照了GPS RTK模式
