一、系统概述
高精度惯导系统采用M-PHINS和GPS组合， PHINS使用了0.01deg/h的光纤陀螺并包含了一个卡尔曼滤波器。该卡尔曼滤波器被设计成可将IMU的惯性数据与GPS、声学定位系统、多普勒测速仪及深度传感器的信息最优融合。PHINS的航向精度优于0.01度，俯仰横滚精度0.01度。同时PHINS可作为水下器件，用于水下无人机的定位系统，可潜入水下3000m。海上应用时PHINS提供真航向、姿态数据、并在GPS失锁时提供定位信息。
北京七维航测于2004年成功为航天某研究所完成一套的集成，系统组成框图如下：
图1. 高精度惯导PHINS系统结构框图
图2.惯导设备图M-PHINS
图3.GPS设备
二、系统性能指标
| 性能指标 |
| 性能指标 |
航向精度 |
0.01° |
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| 滚动精度 |
0.01° |
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| 俯仰精度 |
0.01° |
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| 位置精度 |
2 – 5m(RTK) |
载波相位差分 |
| 0.5 – 3m(DGPS) |
伪距差分 |
| 5 – 15m(GPS) |
单点定位 |
| 位置漂移 |
2m/2min，<1m/100s |
不使用GPS |
| 启动对准时间 |
如果增加GPS输入在5分钟内提供位置信息，如果不增加GPS输入，需要输入一个初始化位置信息，在25分钟内提供位置和姿态信息。 |
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| 工作范围／环境 |
旋转速度 |
260°／s |
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| 姿态范围 |
无限制 |
-180° - +180° |
| 工作／存储温度 |
-10℃- +50℃/+80℃ |
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| 物理特性 |
封装尺寸 |
160x160x160mm |
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| 重量 |
3.8kg |
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| 电源／功耗／电流 |
24V／12W／0.5A（110/240V AC to 24V DC） |
| MTBF |
30,000h |
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| 通信界面 |
协议 |
NMEA0183,ASCII,HEX,BIN |
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| 兼容 |
GPS,DGPS,RTK各种接收机 |
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| 3个数字I/O端口 |
RS232/RS422可选 |
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| 4个模拟I/O |
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| 100Hz 输出数据 |
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| 输出 |
经度、纬度、高度、速度Vx、Vy、Vz、航向角、俯仰角、滚动角、其他外部传感器数据 |
| 输入 |
可以直接输入GPS的GGA、ZDA语句 |
| 陀螺指标 |
偏差稳定性 |
0.01deg/h(-40 - +80℃) |
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| 偏差稳定性 |
0.005deg(-10 - +80℃) |
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| 随机游走 |
0.01deg/sqr(h) |
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| 动态范围 |
±130deg/sec |
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| 分辨率 |
0.0012arc sec |
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| 比例因子稳定性 |
30ppm(-40 - +80℃) |
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| 带宽 |
2000Hz |
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| 加速度计指标 |
稳定性（一年以上） |
<500ug |
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| 动态范围 |
±30g |
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| 比例因子（一年以上） |
<500ppm |
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| 噪声 |
15ug/sqr(Hz) |
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| 分辨率 |
1ug |
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| 带宽 |
>300Hz |
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