1、簡(jiǎn)介

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iTS-3是高性能系列，其使用高性能陀螺儀、加速度計(jì)和高性能磁力計(jì)自主搭建；慣性傳感器經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)精密標(biāo)定，磁力計(jì)經(jīng)過(guò)軟鐵和硬鐵補(bǔ)償以及地磁傾角和地磁偏角補(bǔ)償。同時(shí)iTS-3的傳感器融合算法是專門定制的，提供高動(dòng)態(tài)、高抗干擾性能的水平姿態(tài)、真北航向信息。iTS-3性能優(yōu)于國(guó)外最好的同類產(chǎn)品（Xsens MTi-300、SBG）。

2024年9月5號(hào)進(jìn)行了騰盛科技iTS-3 AHRS在多旋翼無(wú)人機(jī)上的試飛，飛了5趟。本文檔介紹了iTS-3 AHRS航向與雙天線航向?qū)Ρ惹闆r。

第1趟:飛直線，再直線飛回，iTS-3 AHRS航向與雙天線一致性很好，平均誤差2度；這組明顯很好，沒(méi)拿數(shù)據(jù)作圖。

第2趟:飛回字，與雙天線航向一致性都很好；

第3趟:飛回字，與雙天線航向一致性都很好；

第4趟：飛回字， iTS-3 AHRS航向與雙天線航向一致性很好;

第5趟: 飛回字， iTS-3 AHRS航向與雙天線航向一致性很好;

1.1 試飛數(shù)據(jù)說(shuō)明

騰盛科技iTS-3數(shù)據(jù)由一個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)記錄儀采集，以固定頻率采集保存。雙天線結(jié)果在上位機(jī)地面站軟件中，速率低，也做不到不丟數(shù)記錄。iTS-3以固定間隔5ms(200Hz)輸出數(shù)據(jù);雙天線航向頻率較低，對(duì)比時(shí)iTS AHRS結(jié)果做了抽取。

由于雙天線結(jié)果地面站的保存間隔(速率)不固定。而騰盛科技iTS-3是200Hz固定輸出，所以在對(duì)比的時(shí)候數(shù)據(jù)總是存在稍許超前或滯后。

1.2 數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)齊說(shuō)明

地面站接收的低速雙天線航向數(shù)據(jù)line1，與數(shù)據(jù)記錄儀記錄的200hz ahrs數(shù)據(jù)line2。記錄時(shí)間不是精準(zhǔn)同步，頻率也不一樣，你需要找到兩個(gè)數(shù)據(jù)的共同起點(diǎn)，做時(shí)間平移。同時(shí)要找出時(shí)間增量比例關(guān)系。不能用line2/line1這個(gè)時(shí)間比例畫(huà)出來(lái)。

由于iTS-3與雙天線頻率不同，之前對(duì)齊采用整體采樣數(shù)據(jù)比值line2/line1來(lái)對(duì)iTS-3結(jié)果抽取。這種做法不夠合理，應(yīng)該卡一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，不管頻率如何，兩個(gè)測(cè)量的是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，你找到對(duì)應(yīng)的同一個(gè)運(yùn)動(dòng)段，計(jì)算兩者的cntgps和cntahrs,就可以得到一個(gè)gps對(duì)應(yīng)多少ahrs數(shù)據(jù)，這樣就可以畫(huà)到一起了。對(duì)iTS-3的時(shí)間計(jì)數(shù)增量cntahrs與雙天線時(shí)間計(jì)數(shù)增量cntgps的比值來(lái)決定iTS-3抽取數(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)數(shù)就是數(shù)航向曲線對(duì)應(yīng)兩個(gè)峰之間的計(jì)數(shù)增量，求比值，這樣做的曲線一起畫(huà)出來(lái)，時(shí)間對(duì)齊的就好多。對(duì)齊做了好，可以更好的計(jì)算誤差，也更準(zhǔn)確。

                                                                                                                                                圖1、iTS-3與雙天線抽取比例確定方法

從多組數(shù)據(jù)來(lái)看，大約75個(gè)iTS-3數(shù)據(jù)(75*0.005s=0.375s)對(duì)應(yīng)一個(gè)雙天線數(shù)據(jù),可見(jiàn)收到的雙天線數(shù)據(jù)頻率大約為2.67Hz。

2、 結(jié)果對(duì)比

2.1、 第1趟航向角對(duì)比

由于直飛來(lái)、直飛去，比較簡(jiǎn)單，航向與雙天線航向契合度比較高，在2度的樣子。

2.2、 第2趟航向角對(duì)比

                                                                                                                                圖 2、iTS-3與雙天線航向角對(duì)比

                從總體對(duì)比可以看出iTS-3航向與雙天線一致性很好，航向誤差均值為1度。

2.3、 第3趟航向角對(duì)比

                                                                                                                                                        圖3、iTS-3與雙天線航向角對(duì)比

                可以看出iTS-3航向與雙天線一致性很好，航向誤差均值為2.37度。最后紅圈里面的誤差大一點(diǎn)，是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)降落時(shí)傾倒，雙天線本身出現(xiàn)了問(wèn)題。

2.4、 第4趟航向角對(duì)比

                                                                                                                                            圖4、iTS-3與雙天線航向角對(duì)比

這一組航向誤差均值為1.88度

2.5、 第5趟航向角對(duì)比

                                                                                                                                                    圖5、iTS-3與雙天線航向角對(duì)比

這一組航向誤差均值為1.43度

3、對(duì)比結(jié)論

iTS-3航姿在平飛時(shí)航向數(shù)據(jù)穩(wěn)定，沒(méi)有毛刺；在轉(zhuǎn)彎時(shí)可以給出準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的跟蹤，沒(méi)有超調(diào)現(xiàn)象。航向結(jié)果與雙天線GPS航向一致，誤差不大，數(shù)值見(jiàn)上表。

4、補(bǔ)充說(shuō)明1、根據(jù)這些測(cè)試結(jié)果，后面可以進(jìn)一步提升在多旋翼上的性能； 2、實(shí)現(xiàn)了免扣陀螺儀零偏功能，即可以動(dòng)態(tài)中啟動(dòng)，適合多旋翼，水下機(jī)器人，拖曳式聲納等場(chǎng)景。