VLG-GM-AGDR8639/双波段GNSS+INS产品技术

产品概述 CE-GM-AGDR8639是由MCU主控、MTK系列双频多模高精度GNSS芯片、六轴陀螺仪惯性系统、双频天线组成的G-MOUSE产品。 CE-GM-AGDR8639内置多定位系统并发接收模块，支持GPS、GLONASS、Galileo、北斗及QZSS L1&L5频段同步接收。拥有75个跟踪通道和135个捕获通道，可捕获并跟踪任意多卫星混合信号；与单一GPS系统相比，多定位系统可显著增加卫星数量，大大缩短首次定位时间，即使在复杂的城市环境中行驶也能获得稳定更高的定位精度和准确度。 六轴陀螺惯性导航系统，可在无卫星信号的环境下（隧道、地下停车场）持续实现高精度定位，滤除城市峡谷、树木等对卫星信号的遮挡、折射、反射等引起的高精度定位漂移（动、静态），并不断输出车辆驾驶姿势、驾驶员危险驾驶行为等数据信息

CE-GM-AGDR8639

产品应用

· AGV机器人

· 农业自动化设备

· 高精度车载导航

· 公交智能交通

· 车辆远程监控

产品特点

· 采用高性能低功耗双频GNSS芯片

· 支持多种卫星系统：GPS&QZSS、GLONASS、Galileo、北斗，双频L1&L5信号同步接收

· 超高跟踪灵敏度：-167dBm

· 支持协议：NMEA-0183&自定义惯性导航协议

· 内置六轴陀螺仪和重力加速度传感器，允许用户定义多种角度和重力算法

· 支持无GNSS信号的自主惯性导航定位

· 内置高增益低噪声放大器：提高接收灵敏度

· 工作电压：3.3V~5.5V

· 功耗：120±5mA

· 工作温度：-40°C ~ +85°C

· 贴片天线尺寸：35X35X4mm+25X25X4mm

· 产品尺寸： 52.7±0.5x57.6±0.5x20.72±0.5mm

· 电缆接口类型：4芯裸线，电缆长度200cm

· 通信方式：UART

· 防水等级：IP67

· RoHS认证产品

性能规格

1.1 产品功能

1.2 技术规格

2. 产品应用

2.1 产品结构

2.2 产品系统介绍

2.2.1 卫星导航系统：

卫星导航系统具有全球、全天候、高精度导航的优势。然而，卫星导航系统容易受到周围环境的影响，如树木、建筑物等，产生多径效应，从而降低定位结果的精度甚至丢失，特别是在隧道等室内环境下，卫星导航系统基本无法使用。另外，即使在城市峡谷或空旷环境中，当载体速度很低时，卫星导航系统获取的载体方位角信息（航向角）也会产生较大的漂移误差。

2.2.2 惯性导航系统：

惯性导航基于牛顿力学定律。通过测量载体在惯性参考系中的加速度，与时间积分，转化为导航坐标，可以得到导航坐标中的速度、偏航角和位置等信息，从而可以得到载体的载体信息同时获得。然而，由于陀螺仪零漂严重、车辆振动等因素，惯性导航系统无法通过直接积分加速度获得高精度的定向和速度信息，即现有的微惯性导航系统很难独立工作很长时间。

2.2.3 组合导航系统：

卫星/惯性组合导航充分利用惯性导航系统和卫星导航系统的优点，将两种基于最优估计算法——卡尔曼滤波算法的导航算法结合起来，以获得最佳的导航结果。特别是当卫星导航系统无法工作时，利用惯导系统使导航系统继续工作，保证导航系统的正常工作，提高系统的稳定性和可靠性。

2.2.4 里程表（是/否）输入

常规车载导航系统的陀螺仪DR方案往往是通过里程表数据输入来实现汽车复杂环境下的高精度导航定位。 CE-GM-AGDR8639系统具有里程表数据输入，将获得更好的高精度定位性能指标。

对于许多汽车后配件市场来说，连接性很复杂，并且涉及车辆安全问题。 CE-GM-AGDR8639系统在无需里程表输入的情况下，也能实现长时间的高精度定位、测速和姿态测量，其性能较市场现有相关产品有了很大的提升。

2.2.5 车辆姿态角

CE-GM-AGDR8639导航系统利用多年对MEMS惯性器件的研究经验，通过自适应滤波算法实现陀螺仪漂移和加速度振动信号的滤波，进一步获得高精度的姿态信息，从而满足各种需求车辆监控和导航应用，例如坡道检测。

2.2.6 导航系统

CE-GM-AGDR8639导航系统提出了卫星导航精度智能识别算法，根据组合导航提供的高精度导航信息来识别卫星导航的定位精度。如果卫星导航精度好，就会进行组合导航。一旦卫星导航信号很差甚至丢失，就会自动切入惯导模式。总之，CE-GM-AGDR8639导航系统实现了组合导航和惯性导航的自主切换。

2.3 产品功能

2.3.1 最大参数

2.3.2 电气特性

2.4 性能规格

2.4.1 有里程计时

2.4.2 无里程计时 

* 无里程表表示 OBD RX 无车辆数据协议输入。

3. 尺寸和引脚定义

3.1 产品尺寸：

3.2 引脚定义

3.3 连接定义表

4. 安装方向

4.1 安装方向

CE-GM-AGDR8639安装方法如图4所示。安装角度受到严格限制。参照盖板箭头标签方向安装CE-GM-AGDR8639

4.2 安装说明

4.2.1 上电前必须安装模块。为保证操作效果，上电时请勿移动模块。

4.2.2 产品设计安装时，如果仅应用惯性导航功能，则可在任意位置安装使用，对航向角、俯仰角、横滚角安装无特殊要求；若需应用车辆姿态及驾驶行为分析功能，模块航向角需与车辆行驶方向一致（示意图），俯仰角可在正负90度范围内安装使用，侧倾角可在正负180度范围内安装使用（示意图）。

4.2.3 使用限制：本产品仅适用于车辆（加速度小于2g），需要刚性连接。

5. 说明：

5.1 传感器校准

由于芯片制造工艺等问题，CE-GM-AGDR8639每个传感器组件（三轴陀螺仪、三轴加速度计）的零点、灵敏度和温漂参数都不同。为了使每台CE-GM-AGDR8639达到相同的性能指标，CE-GM-AGDR8639在出厂前已对各个传感器部件进行了各种误差补偿。

每个产品的传感器元件标定参数都不相同，如果使用相同的参数，就会造成较大的导航误差，这种唯一性可以用来防止系统盗版，从而提高用户产品的可靠性。

5.2 通讯端口

通信串口不提供硬件握手模式，使用8位数据位、0位奇偶校验位和1位停止位（8-N-1）。默认波特率为 9600bps。您可以根据用户需求将其更改为115200bps。

5.3 通讯频率

目前系统支持的数据刷新频率范围为1Hz~5Hz，默认频率为3Hz。

5.4 惯性导航定位精度

5.4.1 角度误差：

水平直线行驶1km，平均角度偏差不大于2度；

坡度及坑洼路直行1km，平均角度偏差不大于3度；

半径50m以内的环岛，圆的平均角度偏差不大于5度；

半径大于50m的环岛，圆的平均角度偏差不大于6度；

连续4次90度左转或连续4次90度右转，平均角度偏差不超过9度。

5.4.2 行驶距离误差：

标定后车速系数平均误差不应超过3‰

5.4.3 惯导耐久试验大于1小时

有与地图相匹配的惯性导航产品。在没有GPS信号的情况下，惯性导航的定位与地图上显示的实车位置一致，持续时间大于1小时。

6. 惯性导航数据协议

6.1 输入车速协议

速度值通过串口传输至惯导系统，数据格式为：

$GPOBD,00009100, 009.28, 1 \r\n

说明：

协议名称：$GPOBD。

时间片：00000100,100ms累加1次；下一次是00000200，时间片累计到99999900。

车速：009.28对应9.28Km/h，精确到小数点后两位。反转信号：0为正转，1为反转。

\r\n：返回换行符。

波特率：9600bps

传输速率：

OBD CAN BUS中的CAN线以10Hz的频率输出，即每秒传输10次速度数据；

K线以3Hz的频率输出，因为K线每秒传达3次实际速度，所以可以将10Hz信号模拟为XNUMXHz输出。

6.2 惯性导航输出数据协议：

$陀螺仪, 01927300114, 03.67431, 2234.36541, 163.1, 52.80, 57.60, 168.4, and 12,3,0.011, 0.022, 0.985, 17200011185, 2.5, 0.6, 0.0, 4 G * 0

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该产品不适用于医疗、生命支持设备或涉及死亡、人身伤害或潜在风险的应用，如果产品发生故障，将导致严重的生命或财产损失。