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高精度航姿参考系统AHRS300A用于动中通
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价格：￥电议
更新日期：2026/9/8 3:29:31
生 产 地：中国大陆
产品型号：AHRS300A
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详细内容
一、产品介绍
3DM-AHRS300A航姿参考系统是一款高性能、低价位的惯性测量设备，可以用于导航、控制和动态测量。此系列产品采用密封设计，在恶劣的环境下仍能精密地测量运动载体的姿态角度、角速度、加速度 。内部采用卡尔曼滤波进行多信息融合，并通过多项补偿保证测量精度。
图1 3DM-AHRS300A航姿参考系统外形
二、应用范围：
导航与控制、平台稳定与控制、通用航空与GPS 组合、船舶姿态的动态测量、采矿和自动耕作、火车和集装箱跟踪等，也适合院校、研究单位进行教学和科学研究使用。
三、产品特点：
1、高性价比、体积小；
2、高可靠性和稳定性；
3、动态环境下±180°姿态输出（横滚、俯仰），结合磁强计输出航向角；
4、高精度A/D转换，保证加速度计分辨率达到0.33 mg，陀螺分辨率达到0.007°/s；
5、全密封可靠设计，保证在恶劣环境下可以正常工作；
6、抗冲击、抗电磁干扰能力强；
7、可替代国内外同类产品。
四、性能指标
表1 3DM-AHRS300A性能指标
| 性能指标 | 参 数 | 单位 | |
| 输出数据格式 | 姿态角、角速率、加速度等 |
| |
| 更新率 | >100 | Hz | |
| 启动时间 | < 1 | sec | |
| 姿 态 角 | 测量范围 | ±180 | degree |
| 静态精度 | Roll，pitch <0.3 Yaw <1 (with compass or GPS) | degree | |
| 动态精度 | < 1.5 | degree | |
|
陀 螺 仪
| 测量范围 | ± 350 | °/s |
| 分辨率 | 0.007 | °/s | |
| 零偏稳定性 | 0.007 | °/s | |
| 随机游走 | 2.0 | °/√hr | |
| 非线性（全温度） | 0.1 | % | |
|
加 速 度 计 | 测量范围 | ± 17 | g |
| 分辨率 | 0.3 | mg | |
| 零偏稳定性 | 0.2 | mg | |
| 随机游走 | 0.2 | m/sec/√hr | |
| 非线性（全温度） | 0.1 | % | |
|
磁
强
计
| 测量范围 | ±3.5 | gasss |
| 分辨率 | 0.5 | mgauss | |
| 零位偏差 | ±4 | mgauss | |
| 输出噪声 | 1.25 | mgauss | |
表2 3DM-AHRS300A绝对最大额定值
| 性能指标 | 参 数 | 单位 |
| 供电电压 | 8.0 ~12.0 | V |
| 引脚电压范围 | -0.3 ~5.25 | V |
| 结温 | +125 | ºC |
表3 3DM-AHRS300A电气特性
| 电气特性 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
| 供电电压 | 8.0 |
| 12.0 | V |
| 供电电流 | 50 | 100 | 200 | mA |
| 功耗 | 1.2 | W | ||
表4 3DM-AHRS300A物理特性
| 物理特性 | 参 数 | 单 位 | ||
| 尺寸 | 72*72*45(长x宽x高) | mm | ||
| 重量 | 140 | gram | ||
| 规定温度范围 | +25 | ºC | ||
| 工作温度范围 | -40 |
| +85 | ºC |
| 存储温度范围 | -50 |
| +85 | ºC |
五、接口引脚定义
表5 3DM-AHRS300A引脚定义
| 序 号 | 名 称 | 功 能 |
|
|
| 1 | +VCC | 供 电 | ||
| 2 | RX | RS232-RXD | ||
| 3 | TX | RS232-TXD | ||
| 4 | GND | 地 | ||
| 5 | Shell | 外壳 |
六、结构尺寸
图2 3DM-AHRS300A结构尺寸
七、通讯协议
7.1 通讯接口及设置参数
3DM-AHRS300A航姿参考系统系列接口采用标准RS232和RS485A串行接口，系统加电后，程序在处理器中运行，并通过串行接口连接通讯，启动时间小于1秒。接口参数设置如表6：
表6
|
|
|
| 波特率 | 115200 |
| 数据位数 | 8 |
| 校验位 | 无 |
| 停止位 | 1 |
7.2 通讯协议结构
3DM-AHRS300A航姿参考系统的通讯协议采用统一的报文包结构形式，有效传输数据长度为0-255字节，总长度为5-260字节。其结构形式如下：
| PRE | BID | MID | LEN | DATA | CS |
表7
| 字节段 | 字节数 | 描 述 |
| PRE | 1 字节 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1 字节 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1 字节 | 报文种类（命令） |
| LEN | 1 字节 | 数据长度 |
| DATA | 0 – 255 字节 | 数据 |
| CS | 1 字节 | 校验位 |
首字节（起始字节）(PRE)
每个消息包都以该字节作为起始字节，是一个特定字节，本版本下首字节为0xFA。
设备地址（BID）
每个微型航姿参考系统（MAHRS）3DM-S10A/都有的设备地址定义，默认为0x01。
报文种类（命令）（MID）
该字节段表示何种报文（命令），具体意义见7.3。
数据长度 (LEN)
表示数据（DATA）的长度，取值为0-255。如果为0，表示无数据字节。
数据(DATA)
报文中包含的有效数据，数据大小由数据长度（LEN）限定。
校验位（CS）
该字节段为一个字节，是报文的校验字节。它是由除其本身外所有字节的异或（XOR）计算得出。
7.3 通讯协议
一般每个报文包含特定的MID值，以及和报文种类（命令）MID相对应的数据长度的数据。3DM-AHRS300A航姿参考系统数据输出方式包括：
w 完全数据输出方式（原始数据）；
w 完全数据输出方式（处理数据）；
w 姿态角输出方式；
w 四元数输出方式；
w 姿态角及四元数输出方式。
7.3.1 输入报文格式
输入报文内容包括：
AHRS0 AHRS1, AHRS2, AHRS3, AHRS4 命令
AHRS0命令-完全数据输出方式1(VG)，连续输出MID=0x80，单步输出MID=0x81；
AHRS1命令-完全数据输出方式2(AHRS)，连续输出MID=0x82，单步输出MID=0x83；
AHRS2命令-姿态角输出方式，连续输出MID=0x84，单步输出MID=0x85；
AHRS3命令-四元数输出方式，连续输出MID=0x86，单步输出MID=0x87；
AHRS4命令-姿态角及四元数输出方式，连续输出MID=0x88，单步输出MID=0x89；
在收到输入报文后，微型航姿参考系统（MAHRS）3DM-S10A/B将立即响应，并执行相应的命令，连续或单步输出相应报文信息。
输入报文示例：
AHRS1 命令 – 完全数据输出方式；
输出报文：
0xFA 0x01 0x82 0x00 0x79
输出报文：
0xFA 0x01 0x82 0x40 LL LH HL HH … … … … LL LH HL HH CS
\________（数据区 64字节）________/
输出的报文前三个字节和输入报文相同，表示设备连接正常。第4字节为数据长度0x40，表示数据区有64个字节的有效数据，末尾字节CS为前面所有字节的异或（XOR）。
7.3.2 输出报文格式
如上面描述，用户可选择所需数据输出方式，输出报文格式如表8所示。
表8：输出报文格式
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 报文种类（命令） |
| LEN | 1字节 | 3 | 数据长度 |
| Data1 | 4字节 | 4⁻⁷ | 数据Data1 |
| DataN | 4字节 | 4N | 数据DataN |
| CS | 1字节 | 4(N+1) | 校验位 |
3DM-AHRS300A航姿参考系统实际数据输出报文如表9至表13所示。
表9：AHRS0命令-完全数据输出方式1(VG)，连续输出MID=0x80，单步输出MID=0x81
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 0x80（或0x81） |
| LEN | 1字节 | 3 | 0x40（64字节） |
| GyroX | 4字节 | 4⁻⁷ | X轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) |
| GyroY | 4字节 | 8-11 | Y轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) |
| GyroZ | 4字节 | 12-15 | Z轴陀螺角速率原始数据 (rad/s) |
| AccX | 4字节 | 16-19 | X轴加速度计原始数据 (mg) |
| AccY | 4字节 | 20-23 | Y轴加速度计原始数据 (mg) |
| AccZ | 4字节 | 24-27 | Z轴加速度计原始数据 (mg) |
| MagX | 4字节 | 28-31 | X轴磁强计原始数据 (mguass) |
| MagY | 4字节 | 32-35 | Y轴磁强计原始数据 (mguass) |
| MagZ | 4字节 | 36-39 | Z轴磁强计原始数据 (mguass) |
| Quat0 | 4字节 | 40-43 | 四元数1 W (scalar) |
| Quat1 | 4字节 | 44-47 | 四元数2 X |
| Quat2 | 4字节 | 48-51 | 四元数3 Y |
| Quat3 | 4字节 | 52-55 | 四元数4 Z |
| Roll | 4字节 | 56-59 | 滚动角 (deg) |
| Pitch | 4字节 | 60-63 | 俯仰角(deg) |
| Yaw | 4字节 | 64-67 | 方位角(deg) |
| CS | 1字节 | 68 | 校验位 |
表10：AHRS1命令-完全数据输出方式2（AHRS），连续输出MID=0x82，单步输出MID=0x83
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 0x82（或0x83） |
| LEN | 1字节 | 3 | 0x40（64字节） |
| GyroX | 4字节 | 4⁻⁷ | X轴陀螺角速率(rad/s) |
| GyroY | 4字节 | 8-11 | Y轴陀螺角速率(rad/s) |
| GyroZ | 4字节 | 12-15 | Z轴陀螺角速率(rad/s) |
| AccX | 4字节 | 16-19 | X轴加速度计(mg) |
| AccY | 4字节 | 20-23 | Y轴加速度计(mg) |
| AccZ | 4字节 | 24-27 | Z轴加速度计(mg) |
| MagX | 4字节 | 28-31 | X轴磁强计(mguass) |
| MagY | 4字节 | 32-35 | Y轴磁强计(mguass) |
| MagZ | 4字节 | 36-39 | Z轴磁强计(mguass) |
| Quat0 | 4字节 | 40-43 | 四元数1 W (scalar) |
| Quat1 | 4字节 | 44-47 | 四元数2 X |
| Quat2 | 4字节 | 48-51 | 四元数3 Y |
| Quat3 | 4字节 | 52-55 | 四元数4 Z |
| Roll | 4字节 | 56-59 | 滚动角 (deg) |
| Pitch | 4字节 | 60-63 | 俯仰角(deg) |
| Yaw | 4字节 | 64-67 | 方位角(deg) |
| CS | 1字节 | 68 | 校验位 |
表11：AHRS2命令 - 姿态角输出方式，连续输出MID=0x84，单步输出MID=0x85
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 0x84（或0x85） |
| LEN | 1字节 | 3 | 0x0C（12字节） |
| Roll | 4字节 | 4⁻⁷ | 滚动角 (deg) |
| Pitch | 4字节 | 8-11 | 俯仰角(deg) |
| Yaw | 4字节 | 12-15 | 方位角(deg) |
| CS | 1字节 | 16 | 校验位 |
表12：AHRS3命令 -四元数输出方式，连续输出MID=0x86，单步输出MID=0x87
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 0x86（或0x87） |
| LEN | 1字节 | 3 | 0x10（16字节） |
| Quat0 | 4字节 | 4⁻⁷ | 四元数1 W (scalar) |
| Quat1 | 4字节 | 8-11 | 四元数2 X |
| Quat2 | 4字节 | 12-15 | 四元数3 Y |
| Quat3 | 4字节 | 16-19 | 四元数4 Z |
| CS | 1字节 | 20 | 校验位 |
表13：AHRS4命令-姿态角及四元数输出方式，连续输出MID=0x88，单步输出MID=0x89
| 字节段 | 字节数 | 字节号 | 描 述 |
| PRE | 1字节 | 0 | 首字节，表示包起始（0xFA） |
| BID | 1字节 | 1 | 设备地址（默认：0x01） |
| MID | 1字节 | 2 | 0x88（或0x89） |
| LEN | 1字节 | 3 | 0x1C（28字节） |
| Quat0 | 4字节 | 4⁻⁷ | 四元数1 W (scalar) |
| Quat1 | 4字节 | 8-11 | 四元数2 X |
| Quat2 | 4字节 | 12-15 | 四元数3 Y |
| Quat3 | 4字节 | 16-19 | 四元数4 Z |
| Roll | 4字节 | 20-23 | 滚动角 (deg) |
| Pitch | 4字节 | 24-27 | 俯仰角(deg) |
| Yaw | 4字节 | 28-31 | 方位角(deg) |
| CS | 1字节 | 32 | 校验位 |
