DR+GPS.docx

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DR+GPS

导言

本章内容：

▪系统概述

▪一般建议

▪载板

本篇文档介绍了硬件和TrimbleAardvark模块的软件特点，一个19×19mm大小的SMT，包含航位推算（DR）和独立主机的GPS定位接收器。

系统概述

Aardvark模块包含一个微处理器和一个嵌入式GPS接收器芯片，模块工作电压在3.3±0.3V并且有一个可移动的GPS天线，Aardvark模块从RF引脚提供一个3.3V天线。

有2个Aardvark模块：

·30模块（P/N88788-30）使用单轴陀螺仪来衡量方向变化，并且陀螺仪需要安装在车辆前。

·50模块（P/N88788-50）使用三轴陀螺仪来衡量方向变化和旋转角度，这模型可以安装在车辆的任何位置。

一些建议

·RF信号传输线是连接到GPS天线接收信号的系统性能关键，如果没有正确实施整体射频系统，设备的性能可能很低。

·输入设备的无线电频率是一个50Ω，非平衡输入。

有的接地点是PIN2针和4针，同一边的3针是RF输入点。

RF输入必须连接到在GPS天线输入上的LAN输出。

·如果连接到LAN输出必须使用50Ω，非平衡输入。

该传输系统可能会采取任何形式，如微波传输带、同轴、带状或者任何50Ω不平衡的特性阻抗的低损耗系统。

重要的是保持RF输入远离任何频率达到或者接近1575Hz的噪声源。

·在印刷电路板（PCB）布局，Trimble必须保持模块的PCB层设备安装阻焊膜和铜（孔或痕迹）。

确保设备工作没有任何干扰，否则将导致再流焊接工艺解除，这是保证设备与板块之间循环工作的前提。

载板

载板使用于Aardvark模块的开发和使用，给用户提供时作为启动工具。

载板适合TM3000TM，结构如下：

模块的电子连接器采用了24针Hirose的一部分，有一条电缆组件用于连接到该产品。

你可以将载板作为一个单独的产品，A3000。

要了解更多信息，请联系Trimble的销售代表。

性能规格

本章内容：

▪GPS

▪电动

▪环境

本节描述了Aardvark模块的关键性能规格。

GPS

Aardvark模块提供和TrimbleCondor®C1011GPS接收器嵌入式模块相同的性能。

所有性能、精度、采集和可用性的要求符合下列条件，除另有规定的：

•明确观测的天空

••多径环境

•观察到≧5颗卫星

•﹥36CNO信号强度

•稳定的温度（没分钟﹤2℃变化）

•﹤6PDOP

•断电后，位置变化﹤800公里

动态范围

特性

范围

海拔1

-1000mto+18000mMSL

速度2

515m/s

加速度

4g

冲击率

20m/sec³

1.美国政府设置的范围限制。

2.设备运行的加速度超过1g，则精度降低。

修复率

项目

比率

DR的修复率

5Hz和10Hz选项

GPS的修复率

1Hz

GPS精度

此表中的项目产生有效的位置修正。

•被指定的3D精度。

•自行清理GPS的观测接收条件。

•速度精度状态稳定

参数

50%CEP

90%CEP

水平位置

﹤2m

﹤3.5,

垂直任务

﹤3m

﹤6m

速度精度

N/A

0.06m/s2

航向精度

（0.05m/s）/转速（1δ）

首次定位时间-DR

参数

采集时间（s）

DR-TTFF

2s

首次2D定位时间/GPS采集速率

GPS采集时间被定义为设备被打开的时候起到有效的位置修正输出之间的时间。

首次定位时间（TTFF）可能会受到下列条件影响：

•卫星可见度（在CNO大于40的情况下可见卫星数少于5个）

•温度漂移（﹤2℃/min）

•GPS接收器断电超过一小时（这将影响卫星星历数据）

•断电期间备用电源不可用

在上次定位后移动距离不超过800km，视图清晰的视野中至少5颗卫星且在室温的情况下可以获取时间。

类型

50%（s）

评论

热启动

≤2

设备有星历，位置和时间

温启动

≤35

设备有位置和时间，但没有星历

冷启动

≤38

设备没有启动信息

重新捕获时间

GPS信号中断时间（s）

重新捕获时间（s）

1

≤1

5

≤2

15

≤2

灵敏度

方案

信号强度

采集信号

-146dBm

跟踪信号

-160dBm

电动

注-所有规格的工作温度范围在-40℃到+85℃。

正常工作条件

参数

最低

正常

最高

单位

条件

电源电压

3.0

3.3

3.6

VDC

耗电量

200

mW

不包括外置天线

电源电压噪声纹波

50

mVpp

从1Hz到1MHz

电源的输入电容供应

22

uF

低噪有源天线的额外电流

30

mA

3.0V的微型GPS车载天线（室温）

备用电源

2.5

3.6

VDC

备用电流

6

uA

超过-40℃到+85℃的范围

RF

下面是Aardvark接收器在有噪声源和外部信号时连接到RF输入时的测试结果：

参数

最小

正常

最大

单位

条件

噪声系数

8

dB

宽带噪声干扰阻力

20

dB

信号输入在输入滤波器的带宽在20MHz存在干扰，GPS信号功率≥-160dB，输入阻抗50Ω。

输入阻抗

50

Ω

灵敏度

数值

追踪

-160dBm

捕获

-146dBm

I/O数据口

设备接口是CMOS和TTL兼容的TXD和RXD。

参数

最小

正常

最大

单位

条件

数据传输速率

38.4

115.2

kbps

±3%误差率

输入电压

0.8

V

50μA的低级别

2.0

V

50μA的高级别

输出电压

0.4

V

电压提供4mA的高级别

2.4

V

电压提供4mA的低级别

输入电流

-50

50

μA

高级别

-50

50

μA

低级别

PPS后的数据延迟

100

ms

PPS和数据包之间的三角传输

PPS

PPS是目前一次电压提供的单位。

参数

最小

正常

最大

单位

条件

授时精度

25

ns

有效位置修复时间是UTC

脉冲持续时间

4.2

us

前沿的上升时间

25

ns

上升沿同步于UTC第二

输出电压

0.4

V

低等级（3.3V）

2.4

高等级（3.3V）

推荐的GPS天线的特点

天线的兼容性：

仅有源

电源：

3.3V直流电，电源通过RF连接器的中心导体提供给天线。

已建成的天线检测开路和短路条件。

通过天线针的电流超过19mA，短的警报被触发，目前正在进一步限制最大33mA的电流钳。

参数

最小

正常

最大

单位

条件

LNA增益

17

42

dB

电缆损耗

10

dB

噪音系数

1.5

dB

抗宽带噪声干扰

20

dB

天线信号输入在20MHZ的输入带宽滤波器上会有干扰；GPS信号功率≥-130dBm

抗RF损耗

10

dBm

1m的天线上接收大于100MHZ的L1波

工作环境

参数

最小

正常

最大

单位

条件

工作温度

-40

+85

℃

存储温度

-55

+105

℃

湿度

5

95

%

%R.H.在+60℃非凝结

热冲击

-40

+85

℃

该装置在-40℃到+85℃的范围内进行100次热冲击后正常运作

机械冲击（非经营）

75

g

该装置在进行75g/6ms的机械冲击后正常运作

机械冲击（经营）

40

g

该装置在进行40g/6ms的机械冲击后正常运作

ESD

通过IEC1000-4-2标准进行ESD测试，所有输入和输出受到±500V的ESD级别的保护，RFIN引脚的保护高达1KV，如果需要更高层次的要求，必须添加额外的静电和浪涌保护。

震动