一：產品簡介
高精度組合導航PA-GIS04D由開環光纖陀螺與高精度石英擾性加表組合而成，
將衛星定位與慣性測量相結合，推出的一款能夠提供多種導航引數的全新組合導
航產品。產品在衛星定位方面採用GPS/GLONASS方案（北斗/GNSS雙模方案可選），
在全球衛星定位系統GNSS的基礎上可選擇加入我國自主研發的北斗衛星定位系
統，具有全天候、全球覆蓋、高精度、快速省時高效率、應用廣泛等優點。與此
同時，針對衛星訊號易受建築物、山林等高大物體遮擋，造成衛星失鎖或多路徑
影響定位精度，且運動載體機動過程中不易捕獲和跟蹤衛星訊號等不足，
XW-GI7660內建光纖陀螺和石英加速度計，支援外接里程計資訊進行輔助，藉助
新一代精確標定技術和多感測器資料融合技術，大大提高了系統的可靠性、精確
性和動態性，同時還可提供衛星導航所不能提供的航向、姿態等資訊。
PA-GIS04D內建慣性測量單元、雙GNSS（BD可選）定位定向單元與里程計接
口，支援BD（可選）、GNSS雙系統。系統組合輸出系統方位角，更適用於交通測
量、測繪使用；當衛星訊號被遮擋後，系統進入慣導模式，憑藉慣導和里程計信
息，在一定的時間內仍可保持良好的測量精度。PA-GIS04D這一特性提供了比單
獨使用GNSS/BD（可選）或INS更精確、更可靠的解決方案。目前已成功應用於道
路交通測量、駕校路考系統、航海、航空等眾多領域。
二：慣性器件指標
光纖 IMU 由三個單軸開環光纖陀螺儀及三個石英加速度計組合而成：
光纖陀螺儀
加速度計
器
件
指
標
零偏穩定性
0.2°/h（
1σ ，10s 平滑考核）
50ug（
1σ ，10s 平滑考核）
零偏重複性
0.1°/h（
1σ ，全溫定溫）
50ug（
1σ ，全溫定溫）
標度非線性度
100ppm
100ppm
解析度
0.1°/h
5ug
動態範圍
-500°/s~+500°/s
-35g~+35g系
統
指
標
初始對準時間
10s-60s（依據初始對準平臺環境存在差異）
工作時間
大於 30min（一次上電連續工作）
自尋北效能
誤差約 0.5°，建議航向由外部基準賦初值
航向保持精度
0.5°/h（
1σ ），純慣性
姿態調平精度
0.05°（
1σ ），初始自對準
姿態保持精度
0.08°/h（
1σ ），純慣性
衛星
輔助
水平: 1.5m（單點）
1cm+1ppm (RTK)
高程，5m（單點）
測速儀
取決於測速儀精度（0.1%D-0.3%D）
資料更新速率
100Hz/200Hz/400Hz（可調）
波特率
115200 bps（預設）
供電電壓
24VDC額定（
10～32VDC）
額定功率
≤20W
環境溫度
-40℃~+65℃
衝擊耐受
100g，3ms，
體積
146mm×146mm×106mm
重量
小於 2.0kg
三：對外介面說明
1．通訊介面
對外介面用於給導航系統供電、定位定向資訊輸出，通訊介面 RS232、RS422。
2．電氣介面
航插管腳
專案
定義
內容
備註
1
電源
主備電源
24V DC
18～36VDC
2
24V DC
3
PGND
4
PGND
5
OUTPUT
PORT A（232）
232_TX
RS232
Debug
6
232_RX
7
DGND
18
PORT E（422）
422_TX+
RS422
19
422_TX-
20
422_RX+
21
422_RX-36
DGND
DGND
37
殼體地
GGND
1.1. 導航系統結構設計
四：環境驗證
4.1 高溫試驗
按 GJB 150.3A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第 3 部分：高溫試驗》的相關規
定。
高溫儲存：+70℃，儲存 48 小時；
高溫工作：+70℃時保證指標，保溫 4h，加電 2 小時後進行指標測試。
4.2 低溫試驗
按 GJB 150.4A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第 4 部分：低溫試驗》的相關規
定。
低溫儲存：-55℃，儲存 24 小時；
低溫工作：-50℃時保證指標，保溫 4h，加電 2 小時後進行指標測試。
4.3 溫度衝擊試驗
低溫：-55℃；
高溫：+70℃；高低溫保溫時間：4h；
溫度轉換時間：≤1min；
次數：在每種條件下進行 3 次衝擊。
4.4 振動試驗
按 GJB 150. 16A-2009 《軍用裝備實驗室環境試驗方法第 16 部分振動試驗》的有關規
定進行。
（
1）功能試驗
試驗圖譜按圖 1，取值按照表 2，試驗持續時間為沿相互垂直的三個軸向分別 l 小時(三
軸向規定為：裝機狀態的航向、垂向和側向)。
（
2）耐久試驗
條件同功能振動試驗，試驗時間每軸向 4.8h。
（
3）試驗條件
振動影響區域為尾傳平臺，振動條件參照尾傳平臺振動要求。
振動試驗圖譜見圖 1。
圖 1 振動環境試驗譜
表 2 試驗量值表
位置
週期振動
隨機振動（g2/Hz）
頻率名稱
頻率（
fi）
振動峰值 Ai（
g）
尾傳平臺
主槳一階透過頻率
21.5
1.5
W0=0.002
W1=0.02
（ft=2000Hz）
主槳二階透過頻率
43.0
1.0
尾傳水平軸轉速頻率
68.6
3.75
尾槳一階透過頻率
79.3
1.5
主槳一階透過頻率
21.5
2.25主槳二階透過頻率
43
1.5
主槳三階透過頻率
64.5
1.5
注：* GJB150.16A 規定的頻率範圍低頻是從 10Hz 開始，為了方便 4.3Hz 的載入，可以在
4Hz～10Hz 之間施加一個振動量值很低的隨機背景；如果受試驗條件限制，頻率範圍無法
包括 4.3Hz，則允許以 5Hz 代替之，量值要求不變。
4.5 衝擊試驗
功能效能試驗按 GJB150.18A-2009 《軍用裝備實驗室環境試驗方法衝擊試驗》的有關
規定，模組的設計應能確保模組在下述衝擊條件（見表 5）下，其結構、功能不受損壞：
表 5 功能效能衝擊試驗條件
衝擊波形
峰值加速度（
g） 持續時間（ms）
衝擊方向
衝擊次數
後峰鋸齒波
20
11
產品三個軸向正
反方向
每方向3次共進行
18次衝擊
五：安裝示意
使用產品來測量載體的三維運動情況，安裝位置需靠近載體“中心”，在載
體靜止時安裝表面應該與地面平行，同時確保外殼上的“Y 箭頭方向”與“載
體筆直向前移動時方向”保持一致。安裝完成之後，最好在使用過程中不對
安裝進行改動。
圖 2. 組合導航在空基載體上的安裝示意圖 產品中包含三軸磁感測器，用來測量周圍磁場強度，在物體靜止且沒有搜到
GPS 衛星時提供航向資訊。如果使用者在此種環境下需要航向資訊，那麼應盡
量使產品充分暴露於地球磁場，同時與干擾磁場相對隔絕。最好的方法是將
產品安裝在任何一個鋼鐵容器的外面（例如車輛），並且儘可能遠離磁場的
影響，同時進行磁場校準操作來補償周圍磁場干擾。
圖 3. 組合導航在路基載體上的安裝示意圖
安裝時，組合導航與天線的固定方式如下圖所示，天線需安裝在導航的垂直
正上方或沿運動方向固定在導航的水平正前方。
圖 4. 組合導航與天線安裝示意圖
特別注意：
1.為了達到更好的效能，建議上電靜止兩分鐘後使用，儘量保證載體不振
動。
2. 產品每次安裝完成以及磁場環境改變之後，使用者進行磁場校準。
