ИНЕРЦИАЛЬНЫЙ НАВИГАЦИОННЫЙ МОДУЛЬ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА
Серия ИМ-10 — это линейка инерциальных навигационных модулей поверхностного монтажа, обеспечивающих точные данные об ускорении, ориентации, положении объекта и магнитном курсе. В основе модулей лежит миниатюрный, высокопроизводительный блок чувствительных элементов (БЧЭ), включающий акселерометры с температурной калибровкой, гироскопы и магнитометр. Алгоритм слияния данных использует адаптивный сигма-точечный фильтр Калмана, что гарантирует стабильность и высокую точность измерений. Модуль поддерживает интеграцию с внешними устройствами, такими как ГНСС-приемники, высотомеры, одометры, а также данные коррекционных систем RTCM. Это позволяет рассчитывать параметры скорости и положения в режиме реального времени.
Ключевые технологии ИМ-10:

1. Вычислитель с поддержкой внешних данных
- Интеграция данных от внешних источников (ГНСС, одометры, RTCM-коррекция).
- Режим реального времени: синхронизация сенсоров и внешних систем.
- Гибкость: поддержка кастомных алгоритмов обработки (под заказ).
2. Адаптивный сигма-точечный фильтр Калмана
- Слияние данных с акселерометров, гироскопов, магнитометра.
- Компенсация дрейфа: устранение ошибок без внешних коррекций.
- Адаптивность: автоматическая подстройка под динамику объекта.
- Высокая точность даже при временной потере сигнала ГНСС.
- Устойчивость к вибрациям и помехам.
3. Трехосный магнитометр
- Определение магнитного курса (азимута).
- Компенсация магнитных помех (например, от металлических конструкций).
- Температурная калибровка для минимизации ошибок.
- Совместимость с алгоритмами фильтрации (например, для дронов в городской среде).
4. Трехосный MEMS-гироскоп
- Измеряет угловую скорость по осям (крен, тангаж, рысканье).
5. Трехосный MEMS-акселерометр
- Измерение линейного ускорения по трем осям.
- Определение наклона при отсутствии движения.
Как это работает вместе?
- Датчики (акселерометр, гироскоп, магнитометр) собирают сырые данные.
- Фильтр Калмана устраняет шумы и корректирует дрейф.
- Вычислитель объединяет данные с ГНСС/одометром для точного позиционирования.
- Выходные данные: углы Эйлера, магнитный курс, координаты (в зависимости от модели).
Преимущества ИМ-10
- Гибкость настройки: широкий спектр команд для точной конфигурации модуля.
- Ручная калибровка: возможность задания начального положения и углов ориентации.
- Совместимость с внешними устройствами: интеграция с ГНСС, одометрами и коррекционными системами.
- Расширенные пакеты данных: передача информации для контроля и анализа.
- Высокая точность датчиков: минимизация ошибок за счет температурной калибровки.
- Настройка фильтра Калмана: возможность адаптации параметров фильтра.
- Гибкие порты вывода: изменение формата передаваемых сообщений.
- Адаптивность системы: настройка под индивидуальные решения заказчика.
- Дополнительные модификации: возможность доработки под специфические требования.
Модификации серии ИМ-10:
|
ИМ-10Г |
ИМ-10К |
ИМ-10НС |
|
 |
 |
 |
БЧЭ |
✔ |
✔ |
✔ |
Углы ориентации |
✔ |
✔ |
✔ |
Относительный курс |
✔ |
✔ |
✔ |
Курс с поддержкой магнитометра |
|
✔ |
✔ |
ГНСС/ИНС |
|
|
✔ |

ИМ-10 также поддерживает корпусное исполнение. Корпус выполнен из алюминиевого сплава, имеет 8 пиновый разъем DS1065 от Confly. Размер корпуса 21.2 мм х 21.2 мм х 8.5 мм.
Применение
Благодаря компактности, энергоэффективности и устойчивости к внешним помехам, модули ИМ-10 идеально подходят для применения в высокоточных областях:
- Беспилотные системы: Дроны (БПЛА), подводные аппараты, роботы-манипуляторы.
- Автономный транспорт: Навигация в отсутствие ГНСС (тоннели, промзоны).
- Стабилизация: Камеры, антенны, платформы.
- Промышленность: Мониторинг движения техники, прецизионное земледелие.
Техническое описание
- Частота дискретизации датчиков до 1000 Гц.
- Компенсация движения крена и тангажа.
- Мониторинг температуры окружающей среды в реальном времени.
- Диагностика и коррекция ошибок: анализ датчиков, выявление аномалий, автоматическая инициализация неисправностей.
- Компенсация магнитных полей: устранение влияния структурированных магнитных аномалий.
- Совместимость с машинным зрением, радаром и другими системами измерения: расширенные возможности комбинированной навигации.
Технические характеристики БЧЭ
Параметр |
Акселерометр |
Гироскоп |
Магнитометр |
Диапазон измерений |
± 16 g |
± 2000 7с |
± 4900 мкТл |
Стабильность смещения нуля |
<0.04 мg |
<10 °/ч (5°/ч тип) |
— |
Нелинейность |
<0.1 %FS |
<0.1 %FS |
<0.1 % |
Шум |
75 мкg /√Гц |
0.0028 °/ч/√Гц |
140 мкГс /√Гц |
Полоса пропускания |
260 Гц |
256 Гц |
200 Гц |
Ошибка неортогональности |
± 0.05 ° |
± 0.05 ‘ |
± 0.05 ° |
Разрешение |
<0.5 мg |
<0.02 °/ч |
1.5 мГс |
Аппаратные характеристики
Механические / электрические параметры |
ИМ-10Г |
ИМ-10К |
ИМ-10НС |
Размеры |
9.58×9.55×2.14 мм |
Вес |
1 г |
1 г |
1 г |
Напряжение питания |
3.3 В |
3.3 В |
3.3 В |
Ток питания |
45 мА @3.3 В |
60 мА @3.3 В |
85 мА @3.3 В |
Потребляемая мощность |
180 мВт |
200 мВт |
250 мВт |
Электрические характеристики и надежность
Параметр |
Мин. |
Тип. |
Макс. |
Ед. измерения |
Диапазон рабочих температур |
-35 |
+25 |
+75 |
°C |
Расширенный диапазон рабочих температур |
-40 |
— |
+85 |
°C |
Параметры
Параметр |
им-10Г |
им-10К |
им-10НС |
Точность определения углов крена/тангажа в статике |
0.05 ° СКО |
0.05 ° СКО |
0.05 ° СКО |
Точность определения углов крена/тангажа в динамике |
0.1 ° СКО |
0.1 ° СКО |
0.1 ° СКО |
Точность определения угла рыскания в статике |
2 ° |
— |
— |
Точность определения угла рыскания в динамике |
5 ° |
— |
— |
Точность определения угла абсолютного курса с поддержкой магнитометра |
— |
0.5 ° СКО |
0.5 ° СКО |
Точность горизонтального позиционирования (с внешним ГНСС) |
— |
— |
2.0 м СКО |
Точность определения скорости |
— |
±0.05 м/с |
±0.05 м/с |
Угловое разрешение |
<0.01° |
<0.01° |
<0.01° |
Повторяемость угла |
<0.1° |
<0.1° |
<0.1° |
Частота выходных данных БЧЭ |
400 Гц |
400 Гц |
400 Гц |
Частота выходных данных ИНС |
200 Гц |
200 Гц |
200 Гц |
Габаритные размеры

Отладочная плата
Для ИМ-10 есть специальная отладочная плата разработчика, для удобной настройки модуля через ПК пользователем. Отладочная плата поддерживает связь через USB-C, а также напрямую через контакты по UART и доступные интерфейсы ИМ-10.
