SHT-3-F光纖陀螺尋北儀
1 產(chǎn)品用途及使用范圍
SHT-3-F光纖陀螺尋北儀（以下簡稱產(chǎn)品）主要用于快速自主確定真北方向。
2 產(chǎn)品的組成和工作原理
產(chǎn)品主要由光纖陀螺儀、加速度計(jì)電路、轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)體控制電路和處理器解算電路、電源轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。
產(chǎn)品基于Sagnac效應(yīng)，以激光為光源，用光纖構(gòu)成環(huán)形光路來測量正反兩束光隨光纖環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的光程差，從而獲得敏感軸的角增量信息，測量地球自轉(zhuǎn)角速度。工作時(shí)通過轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)不同位置的地球自轉(zhuǎn)角速率分量進(jìn)行測量，并根據(jù)測量的地球自轉(zhuǎn)角速率分量解算產(chǎn)品的方位信息。同時(shí)通過兩軸向的加速度計(jì)，得到產(chǎn)品軸向的傾角數(shù)據(jù)，可對(duì)載體平臺(tái)進(jìn)行調(diào)校及尋北儀傾斜校正。產(chǎn)品的原理結(jié)構(gòu)見圖1：
3 主要技術(shù)指標(biāo)
3.1供電電源
3.1.1 供電電壓：9-36Vdc；
3.1.2 峰值功耗≤12W。
3.2主要技術(shù)指標(biāo)
3.2.1 工作方式：靜態(tài)。
3.2.2 準(zhǔn)備工作時(shí)間：≤30s。
3.2.3 尋北時(shí)間：≤3min。
3.2.4 橫傾角、縱傾角測量范圍：－15o～＋15o。
3.2.5 傾角精度：≤0.02o（1σ）。
3.2.6 尋北精度：≤0.06o（1σ）。
3.2.7 方位角測量范圍:0o-360o
3.2.8 工作緯度（設(shè)計(jì)保證）：南緯65o～北緯65o。
3.2.9 海拔高度＞4500米。
3.2.10 數(shù)字輸出形式：RS-422。可選RS-232,RS-485
3.2.11 重量：≤6Kg
3.2.3通訊協(xié)議
數(shù)字通訊采用差分RS-422異步串行全雙工通訊方式。串行通訊以一個(gè)字節(jié)為基本傳輸單位，波特率為38400bps，一個(gè)字節(jié)傳輸有效位共10位：1bit起始位（邏輯0），8bit數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)，1bit停止位（邏輯1）。8位數(shù)據(jù)中總是低位在前，高位在后；對(duì)于一個(gè)多字節(jié)數(shù)，總是先傳低位字節(jié)，后傳高位字節(jié)。
表3 輸出數(shù)據(jù)幀格式（共10個(gè)字節(jié)）
字節(jié)序號(hào) | 信號(hào)名稱 | 量程 | 有效位 | 定義 | 備注 | |
0 | Char1 | 8 | 幀頭 | 十六進(jìn)制數(shù)AA | ||
1 | Char2 | 8 | 幀頭 | 十六進(jìn)制數(shù)55 | ||
2 | State | 8 | 狀態(tài)字 | 0x00 | 正在啟動(dòng)尋北儀 | |
0x01 | 啟動(dòng)正常，可進(jìn)行尋北 | |||||
0x02 | 正在尋北 | |||||
0x03 | 尋北完成，可再次尋北 | |||||
0x11 | 啟動(dòng)異常 | |||||
3、4 | Roll | -15°～15° | 16 | 橫傾角 | 補(bǔ)碼，第3字節(jié)為低字節(jié)，1LSB=0.01° | |
5、6 | Pitch | -15°～15° | 16 | 縱傾角 | 補(bǔ)碼，第5字節(jié)為低字節(jié)，1LSB=0.01° | |
7、8 | Azimuth | 0°～360° | 16 | 方位角 | 無符號(hào)數(shù)，第7字節(jié)為低字節(jié)，1LSB=0.01° | |
9 | Sum | 8 | 校驗(yàn)和 | 校驗(yàn)和是從2字節(jié)到8字節(jié)所有字節(jié)代數(shù)和取低8位。 | ||
表4 輸入命令幀格式（共4個(gè)字節(jié)）
字節(jié)序號(hào) | 信號(hào)名稱 | 有效位 | 備注 |
0 | Char1 | 8 | 十六進(jìn)制數(shù)24 |
1 | Char2 | 8 | 十六進(jìn)制數(shù)4E |
2 | Char3 | 8 | 十六進(jìn)制數(shù)46 |
3 | Char4 | 8 | 十六進(jìn)制數(shù)2A |
3.3環(huán)境條件
3.3.1 溫度工作范圍：-40℃～+70℃。
3.3.2 溫度貯存范圍：-55℃～+70℃
3.3.3 沖擊：10g，11ms，半正弦波，方向：安裝方向，次數(shù)：3次。
3.3.4 振動(dòng)：5Hz～5.5Hz，25.4mm；5.5Hz～200Hz，1.5g（rms）；
方向：安裝向；時(shí)間：15min；循環(huán)次數(shù)：3次。
3.3.5 濕熱： 在溫度為30℃、60℃，相對(duì)濕度（95±3）％條件下，應(yīng)
正常工作，金屬表面無銹蝕，防護(hù)涂層無起泡、起皺、開裂或脫落。
3.3.6 淋雨：淋雨強(qiáng)度：13cm/h、淋雨時(shí)間：1h、淋雨角度：四側(cè)面和頂面、噴孔直徑：1mm～2mm。
4 外形尺寸
圖2 產(chǎn)品底部安裝圖
5 軸向定義
橫傾角：X軸平行于載體縱軸，指向載體頭部為正，按右手定則繞X軸旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)橫傾角，左高右低為正；
縱傾角：Y軸平行于載體橫軸，指向右側(cè)為正，按右手定則繞Y軸旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)縱傾角，前高后低位正。
方位角：X軸在水平面的投影與地理北向的夾角，對(duì)應(yīng)繞Z軸按右手定則旋轉(zhuǎn)角，指北為0度，指東為90度。
6 安裝要求
6.1 將產(chǎn)品安裝于平面度小于0.05mm的載體基準(zhǔn)面上，用螺釘將產(chǎn)品緊固，保證剛性連接。
6.2 保證產(chǎn)品軸向與載體測試軸向平行、重合。
7 接口定義
對(duì)外電氣連接的接插件分別為供電接口Y11X-0804ZJ10和通訊控制接口Y11X-1007ZK10，接口定義詳見表1、表2。
表1 供電接口定義
插座Y11S0804ZJ10 | 配套插頭 | ||
芯號(hào) | 信號(hào) | 說明 | Y11X-0804TK2 |
1 | 正電源輸入 | ＋24V | |
2 | 電源地 | ||
3 | EGND | 外殼地 | |
4 | NC | 空 | |
表2 通訊控制接口
插座Y11S1007ZK10 | 配套插頭 | ||
芯號(hào) | 信號(hào) | 說明 | Y11X-1007TJ2 |
1 | RS-422:TX+ | 信號(hào)從產(chǎn)品輸出到外部終端 | |
2 | RS-422:TX- | ||
3 | RS-422:RX+ | 信號(hào)從外部終端輸入到產(chǎn)品 | |
4 | RS-422:RX- | ||
5 | NC | 工廠用，勿連接 | |
6 | NC | 工廠用，勿連接 | |
7 | NC | 工廠用，勿連接 | |
8 使用、操作規(guī)則
8.1 本產(chǎn)品是精密儀器，要求輕拿輕放。
8.2 本產(chǎn)品要求嚴(yán)格按產(chǎn)品指示供電，否則將造成性損壞。
8.3 本產(chǎn)品使用有其特殊性，操作人員必須首先詳細(xì)了解產(chǎn)品的使用說明書。
8.4 產(chǎn)品工作特征值：
沖 擊：30g，8ms～12ms；
工作溫度：-40℃～+70℃；
存儲(chǔ)溫度:-45℃～+70℃；
若使用時(shí)超過了特征值會(huì)造成產(chǎn)品損壞。
8.5 用戶在進(jìn)行正式的北向找尋前，應(yīng)先根據(jù)X、Y軸傾角調(diào)整工作臺(tái)面的水平度，以使產(chǎn)品滿足其工作環(huán)境要求。產(chǎn)品在進(jìn)行尋北工作過程中，載體應(yīng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)避免擾動(dòng)干擾。
8.6 安裝過程中應(yīng)輕拿、輕放，產(chǎn)品嚴(yán)禁碰撞、敲擊。
8.7 產(chǎn)品在使用過程中嚴(yán)禁帶電拔、插插頭。
8.8 產(chǎn)品在使用過程中嚴(yán)禁外接電路之間短路。
8.9 產(chǎn)品在搬運(yùn)過程中不得擠、撞、摔產(chǎn)品；
8.10 產(chǎn)品在存放和保管應(yīng)與酸、堿等有腐蝕性物品隔離。
8.11使用過程中如出現(xiàn)異常，應(yīng)立即斷開試驗(yàn)設(shè)備和產(chǎn)品供電電源，分析原因并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。如屬產(chǎn)品內(nèi)部故障，請(qǐng)勿擅自打開產(chǎn)品外罩，應(yīng)及時(shí)通知我公司組織返修。
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