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1 简介

NV-CP800型光纤捷联罗经是一款船用测量级光纤罗经运动传感器。它能够准确提供运载体的运动信息（包括航向角、俯仰角、横滚角，升沉、纵荡、横荡幅值及速率等信息）以及真北方位角。

由于NV-CP800型罗经采用光纤陀螺，因此具有免维护和免标定的优点；同时由于其捷联式的安装结构，使用方便，具有传统机械陀螺罗经所不具备的优势；同时NV-CP800型罗经具有重量轻，体积小等特点，便于携带安装。该型罗经还能够具备码头启动模式、海上自主启动模式和海上组合启动模式三种启动模式。三种启动模式对启动条件有不同的要求，分别为：

• 码头启动：要求在启动过程中，载体处于静止或准静止状态（如车辆怠速、舰船系泊）；启动时间30分钟，随后转入导航状态。
• 海上自主启动：要求在启动过程的前10分钟，载体处于匀速运动状态；启动时间60分钟，随后转入导航状态；启动过程中，要求持续接入计程仪速度信息。
• 海上组合启动：要求在启动过程的前5分钟，载体处于匀速运动状态；启动时间60分钟，随后转入导航状态；启动过程中，要求持续接入GPS或北斗位置信息。

 

2 技术说明

NV-CP800型罗经的核心是光纤陀螺惯性测量装置，而光纤陀螺惯性测量装置是由三只零偏稳定性优于0.01 deg/h的光纤陀螺、三只零偏稳定性优于0.1mg的加速度计以及DSP解算单元组成，图1所示的是系统内部构成，尺寸和物理特性详见附录A。

4 电气接口

4.1 接口简介

NV-CP800型光纤陀螺罗经的供电和信号输出分别采用85102E833P50和85102E1419P50，其中85102E833P50为供电插座，85102E1419P50为信号输出插座。接口定义如下：

 

供电接口	85102E833P50
陀螺信号输出	85102E1419P50
监控口	RS422
GPS/DVL信号口	RS422/ RS232

 

4.2 供电接口

供电接口定义如下：

 

表1  电源插座接线表

供电插座（85102E833P50）	A	PGND
	B	+24V
	C	GND

 

4.3 陀螺信号接口

陀螺信号接口定义如下：

 

表2  陀螺信号插座接线表

管脚	信号	备注
M	422通信信号T+	监控信号
L	422通信信号T-
K	422通信信号R+
J	422通信信号R-
A	DGND	数字地
B	422通信信号T+ /232通信信号T	组合信号
C	422通信信号T-
D	422通信信号R+ /422通信信号R
E	422通信信号R-

4.4 监控口

为RS422双工串口，用于罗经信息高速输出口，通过外部启动控制指令触发，并以200Hz频率发送二进制格式罗经数据，含罗经的姿态信息（航向、纵摇和横摇）、陀螺和加速度计的原始数据以及其他罗经信息。波特率固定为230400bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位。

4.5 GPS/DVL信号口

为RS422/RS232单工串口，用于GPS和DVL接收通讯口，波特率固定为： 230400bps，该串口支持的输入格式分别为GPGGA和 GPVTG。

5 横荡、纵荡与升沉的计算

5.1 横荡(sway)、纵荡(surge)、升沉(heave)的定义

升沉描述的是船舶垂直方向上运动。在理论上，它可以通过垂直方向加速度二次积分得到。但是由于垂直方向上的加速度计存在零偏，进行二次积分后，结果将迅速发散。为了解决这类问题，通常的方法是采用高通滤波器消除零偏分量的影响。垂直方向上的运动幅值被称为升沉，而水平方向上的运动幅值被称为横荡和纵荡。横荡、纵荡和升沉的轴向定义如图3所示。

附录A 技术说明

A-1性能指标

陀螺性能指标

 

零偏稳定性	≤0.01 deg/h
零偏重复性	≤0.01deg/h
非线性	≤20 ppm

 

加速度计性能指标

 

零位稳定度	≤0.1mg
零偏重复性	≤0.1mg
标度因数重复性	≤30ppm

 

系统指标

 

寻北时间	30 min（码头启动） 60 min（海上自主启动） 60 min（海上组合启动）
姿态精度	< 0.05 deg
航向精度	< 0.15 deg, Secant latitude
自寻北精度	< 0.15 deg

测量范围

 

航向角	0-360 deg
橫摇角	±90 deg
纵摇角	±90 deg
角速率	±150 deg
加速度	±20 g

 

A-2工作环境要求

 

工作温度	-40°C ~ +60°C
存储温度	-50°C ~ +70°C
振动	6 g ,20~2000 Hz
冲击	30 g, 11 ms, 1/2 Sine

 

 

A-3接口

 

供电	9~36 VDC, ≤15 W
电气接口	RS232/RS422
更新频率	100 Hz @ 115,200 baud rate

 

A-4外形结构

 

尺寸（长×宽×高，单位：毫米）	292 × 195 ×196
重量	< 10 kg
材质	铝