V110操作手冊(cè)

1、南方 水上GPS 產(chǎn)品系列Hemisphere V110定向信標(biāo)機(jī)操 作 手 冊(cè)第一版南方測(cè)繪儀器有限公司二八年三月(V3.01.08.0310)目 錄第一章 V110概述1§1.1 簡(jiǎn)介1§1.2 V110 配件清單(參考)2第二章 V110的安裝3§2.1 安裝3§2.2 校準(zhǔn)4§2.3 安裝方法5§2.4 電源與開(kāi)機(jī)7§2.5 V110和外部設(shè)備的連接8第三章 V110的操作11§3.1 連接自由行11§3.2 定向和放樣11§3.3 設(shè)置信標(biāo)頻率12§3.4 查詢信標(biāo)頻率和信號(hào)

2、狀態(tài)14第一章 V110概述§1.1 簡(jiǎn)介Crescent V110是加拿大Hemisphere公司生產(chǎn)的定位定向產(chǎn)品。V110集GPS羅經(jīng)和定位系統(tǒng)于一體，并且只需一根數(shù)據(jù)/電源電纜進(jìn)行連接。V110主要是為水上領(lǐng)域設(shè)計(jì)，當(dāng)然，同樣可以應(yīng)用在機(jī)器控制和農(nóng)業(yè)導(dǎo)航等領(lǐng)域。本操作手冊(cè)主要闡述了V110在水上領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)，內(nèi)容所涉及的范圍已足夠滿足其它領(lǐng)域的需求。V110采用一體化設(shè)計(jì)，集主機(jī)和天線于一體，內(nèi)含Crescent Vector OEM模塊、雙GPS天線、DGPS信標(biāo)模塊和磁棒信標(biāo)天線（V110特有）、電源、單軸羅經(jīng)和傾斜傳感器。電子陀螺和傾斜傳感器用來(lái)提高系統(tǒng)性能，在GP

3、S信號(hào)失鎖的情況下，提供備份定向信息。V110采用單主機(jī)雙天線定位，可準(zhǔn)確提供船位和航向，配合導(dǎo)航軟件實(shí)現(xiàn)疏浚定位與定向的功能。該系統(tǒng)定位精度0.6米，航向精度可達(dá)0.5度RMS，內(nèi)置電子羅經(jīng)，能在衛(wèi)星信號(hào)短時(shí)間中斷的情況下保持穩(wěn)定的航向，比船用磁羅經(jīng)的精度要高出幾倍或十幾倍，可以直接代替船用磁羅經(jīng)，用于抓斗式、絞吸式和鏈斗式挖泥船的施工導(dǎo)航中，能完全排除磁羅經(jīng)誤差帶來(lái)的施工誤差。整機(jī)采用一體化全內(nèi)置，防水性能好，易于安裝和維護(hù)，連接非常可靠，可直接與自由行軟件配套進(jìn)行工作，操作簡(jiǎn)單，是絕佳的施工導(dǎo)航定位和定向設(shè)備。產(chǎn)品特點(diǎn)：1. 雙12通道的GPS接收機(jī)和全波段信標(biāo)接收機(jī)，可同時(shí)接收信標(biāo)信號(hào)

4、和SBAS信號(hào)，以保證達(dá)到0.6米的定位精度和0.5度的定向精度。2. 內(nèi)含電子陀螺和傾斜角測(cè)定功能，在衛(wèi)星信號(hào)短時(shí)間中斷的情況下，仍能保持較高的定向精度。3. 采用了COAST技術(shù)，在差分信號(hào)中斷的情況下，在40分鐘或者更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，保持準(zhǔn)確定位。4. 快速的定位定向數(shù)據(jù)更新率，最高可達(dá)20Hz/s.5. 巧妙的天線設(shè)計(jì)，防水、防震，易于安裝和維護(hù)。§1.2 V110 配件清單(參考)序號(hào)名 稱配置數(shù)量1V110主機(jī)12紙箱13梯形專用底座14標(biāo)準(zhǔn)手持型底座1515(30米)串口數(shù)據(jù)電纜1612V圓孔外接電源線17內(nèi)六角自攻螺絲88內(nèi)六角螺絲頭19六角金屬墊環(huán)110自由行軟件111

5、南方軟件光盤(pán)112英文原版手冊(cè)113中文操作手冊(cè)114產(chǎn)品合格證115產(chǎn)品保修卡116L型不銹鋼支架117支架專用U型固定夾子配螺母2提示：配置如有變動(dòng)，以實(shí)際發(fā)貨清單為準(zhǔn)。第二章 V110的安裝§2.1 安裝1.位置的選擇l 視野開(kāi)闊的地方l 遠(yuǎn)離其它電子設(shè)備、天線和電磁干擾源l 足夠長(zhǎng)的電源電纜l 水平放置，而且在考慮到安裝和接近的前提下，安裝的高度盡可能的高l 如果有雷達(dá)系統(tǒng)存在，天線應(yīng)架設(shè)在雷達(dá)波束的路徑達(dá)不到的地方2.環(huán)境溫度V110的設(shè)計(jì)可以適應(yīng)很嚴(yán)酷的室外環(huán)境，但是在使用和儲(chǔ)存的過(guò)程中，我們?nèi)匀恍枰袷匾恍┟鞔_的環(huán)境條件。它的儲(chǔ)存溫度在-40到85之間，操作溫度在-32

6、到74之間。它是專門為適應(yīng)海上環(huán)境而設(shè)計(jì)，并且可以在相對(duì)濕度為100%的情況下進(jìn)行工作。3.安裝方向 V110系統(tǒng)具有兩種初始的安裝方向，第一種并且最常見(jiàn)的一種是把V110架設(shè)在平行于船中軸線的位置上，并且朝向船首。這種安裝方式使得V110具有同時(shí)能提供船的航向和傾斜的能力。如果同時(shí)有一個(gè)電子羅經(jīng)在船上，則可以通過(guò)在V110的參數(shù)配置中輸入一個(gè)航向偏移值，來(lái)校準(zhǔn)V110的物理航向和與之相對(duì)應(yīng)的船的航向。例如，如果電子羅經(jīng)顯示的航向值為183.2°，而V110顯示的航向值為184.0°，那么為了校準(zhǔn)航向需要有-0.8°的偏離寫(xiě)進(jìn)V110中去。這樣，V110可以通過(guò)這

7、個(gè)偏離校正而沿著正確的航向進(jìn)行工作。第二種安裝方法是把V110安裝在垂直于船的對(duì)稱軸的方向上。這個(gè)安裝方向可以得到船的航向和搖擺。為了校正航向，根據(jù)V110上的箭頭是指向船的左舷還是右舷，在V110的參數(shù)設(shè)置中，相應(yīng)地加進(jìn)+90°或者-90°的航向偏離。V110具有可以根據(jù)你的轉(zhuǎn)換需求變換顛簸/搖擺的正負(fù)號(hào)的功能。凹槽式箭頭位于儀器的底部垂直于船體中軸線的安裝模式平行于船體中軸線的安裝模式圖 1兩種安裝模式§2.2 校準(zhǔn)1.校準(zhǔn)在V110的上表面有兩個(gè)用來(lái)輔助天線校準(zhǔn)的準(zhǔn)星。這兩個(gè)準(zhǔn)星可以幫助我們校正V110相對(duì)于船上某些重要部件的方位，以達(dá)到儀器與船舶中軸線平行

8、或者垂直的目的。在用準(zhǔn)星進(jìn)行校準(zhǔn)的時(shí)候，使準(zhǔn)星位于遠(yuǎn)離你的方向， 并且使準(zhǔn)星位于儀器頂部的圓形凹槽之間。（如下面兩圖所示）從儀器的縱軸方向進(jìn)行校準(zhǔn)，精度大約可達(dá)±1°；從橫軸方向進(jìn)行校準(zhǔn)，精度大約可達(dá)±2.5°。圖2 正確的校準(zhǔn)如果你的船上有其它的精確的定向數(shù)據(jù)源，比如說(shuō)來(lái)自電子羅經(jīng)的定向數(shù)據(jù)，你就可以在V110的軟件參數(shù)設(shè)置中加入相應(yīng)的偏離值來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)然，你可能認(rèn)為可以通過(guò)在物理上改變V110的方向而使它指向準(zhǔn)確的航向值，但是，通過(guò)在軟件中輸入一個(gè)偏移值來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)的方法更簡(jiǎn)單。§2.3 安裝方法V110具有兩種安裝模式：l 固定基座安裝l

9、 支架安裝（1） 固定基座安裝模式V110的固定基座是安裝在一個(gè)水平表面上的，這個(gè)表面或許是你為了安裝而制作的，或者是船上已有的，或者是現(xiàn)用系統(tǒng)，比如說(shuō)雷達(dá)安裝平面。固定基座的包括以下要素：l 用來(lái)將V110機(jī)身與基座相連接的六個(gè)小孔l 用來(lái)將儀器固定到船上的四個(gè)長(zhǎng)孔l 用來(lái)將連接電纜從基座下面沿著安裝平面穿出的四個(gè)通道l 輔助基座和機(jī)身之間連接的兩個(gè)突起的定位腳l 數(shù)據(jù)/電源電纜通過(guò)的一個(gè)長(zhǎng)的通道在儀器牢固安裝在正確的位置以后，可以通過(guò)基座底部的長(zhǎng)孔來(lái)對(duì)其進(jìn)行一定程度的調(diào)整。提示：在安裝的時(shí)候，你沒(méi)必要一定使天線指向精確的方向，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)在軟件中輸入一個(gè)偏移值來(lái)補(bǔ)償。固定基座具有四個(gè)通

10、道可以使你將數(shù)據(jù)/電源電纜沿著V110系統(tǒng)下面的平面穿出。同樣地，你可能不想從基座下面的任何一個(gè)通道沿著安裝平面穿出，直接使數(shù)據(jù)/電源電纜從安裝平面中穿過(guò)。圖3 基座 圖4 基座底部 在把天線安裝在基座上之前，需要考慮以下幾個(gè)方面：l 如果你需要船體的搖擺值，那么需要將V110的天線安裝成垂直于船舶中軸線的模式，不需要的話，就安裝成平行于中軸線的模式。（如圖1中所示）l 安裝在符合前文所述的安裝位置要求的位置。l 以固定基座上的四個(gè)長(zhǎng)孔的形狀為依據(jù)，在安裝平面上標(biāo)記并鉆上合適的安裝孔，以固定基座。連接V110和基座1 將數(shù)據(jù)/電源電纜的任意一端從基座中部穿出。（如下面圖5、圖6所示）圖5 電纜

11、穿過(guò)基座 圖6電纜穿過(guò)基座2將電纜連接頭插入儀器底部的連接槽內(nèi)，插入的時(shí)候，注意使電纜連接頭上的一個(gè)凹槽與機(jī)身上的連接槽內(nèi)的一個(gè)小的凸起對(duì)應(yīng)插入（如圖7中所示），同時(shí)調(diào)整鎖定環(huán)。鎖定環(huán)突起凹 槽 圖7數(shù)據(jù)/電源電纜和凹槽 圖8 電纜與V110的連接3 將電纜連接頭插入V110底部的連接槽以后，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)連接頭上的鎖定環(huán)直到鎖定為止。當(dāng)鎖定牢固的時(shí)候，會(huì)發(fā)出輕微的卡塔聲（圖8所示）。4 當(dāng)接頭連接好以后，在V110的底部平面上滑動(dòng)基座，直到基座頂部的兩個(gè)小的凸起卡進(jìn)V110底部的兩個(gè)小孔中。 5 當(dāng)對(duì)應(yīng)好基座和V110機(jī)身的相對(duì)位置以后，用螺絲刀將提供的螺釘旋進(jìn)相應(yīng)的固定孔。旋緊螺釘，但是注意不

12、要損壞螺紋。提示：安裝好以后，最好不要再輕易地卸下基座，又重新和V110機(jī)身連接，因?yàn)檫^(guò)于頻繁的拆卸可能會(huì)損壞螺紋。在產(chǎn)品的質(zhì)保單里面不包括這種情況。圖 9 基座與V110的連接6 在用六個(gè)螺釘將基座和V110連接好以后，即開(kāi)始著手將整個(gè)系統(tǒng)固定到你設(shè)計(jì)好或者已有的安裝平面上去。建議最好使用具有內(nèi)六角形形狀螺帽的螺釘，并且使用相對(duì)應(yīng)的內(nèi)六角形狀的螺絲刀，因?yàn)槿绻褂贸Ｒ?guī)的螺絲刀，在天線底部和安裝平面之間可能沒(méi)有足夠間隙來(lái)進(jìn)行操作。提示：我們提供L型支架安裝平面這個(gè)部件。安裝方法如下圖：圖10 安裝示意圖§2.4 電源與開(kāi)機(jī)V110的開(kāi)機(jī)輸入電壓在1036VDC之間。為了使其發(fā)揮最好的

13、性能狀態(tài)，務(wù)必保證具有連續(xù)而充足的供電。圖10給出了V110的電源參數(shù)。電源參數(shù)：輸入電壓輸入電流輸入功率1036VDC<370mA12VDC<5W(最大值)警告：輸入電壓一定不要超過(guò)36VDC，否則會(huì)損壞接收機(jī)而且不予質(zhì)保。連接電源市面上有很多種電源連接器和接頭，根據(jù)特殊的需求選擇合適的連接器。在連接電源電纜和電源的時(shí)候，要注意紅色的線接正極（+），黑色的線接負(fù)極（-）, 盡管V110具有電源極性反接保護(hù)，但是在反接的情況下無(wú)法正常工作。在V110系統(tǒng)安裝好以后，通電即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)。提示：我們提供改裝的接頭連接電源，只需將配套§2.5 V110和外部設(shè)備的連接V110只需

14、要一根電纜同時(shí)方便供電和各種輸入輸出的操作。數(shù)據(jù)/電源電纜長(zhǎng)度有兩種可供選擇： 15米和30 米。根據(jù)安裝和使用的需求，電纜的長(zhǎng)度可以縮短。為了加長(zhǎng)船內(nèi)的串口線的長(zhǎng)度，務(wù)必使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸為20的雙絞線，而且其長(zhǎng)度應(yīng)盡量的短。與RS-232串口相比，RS-422串口的串口線的長(zhǎng)度可以長(zhǎng)些，因?yàn)镽S-422的抗干擾和衰減的能力強(qiáng)些。為了延長(zhǎng)V110的電源輸入，必須確保附加的電壓降小到足夠使電源系統(tǒng)在系統(tǒng)最小電壓下開(kāi)機(jī)。串口連接V110支持兩種類型的串口：RS-232和RS-422。V110具有兩個(gè)全雙工的（雙流向的）RS-232串口。這種類型的串口，除了用于輸出數(shù)據(jù)以外，還用于系統(tǒng)固件的升級(jí)。RS-

15、422串口是符合國(guó)際海事標(biāo)準(zhǔn)IEC 61162的串口，這種串口使得一臺(tái)設(shè)備同時(shí)可以和其它很多設(shè)備進(jìn)行通訊。串口配置你可以配置GPS接收機(jī)的A口或B口來(lái)輸出你想要的數(shù)據(jù)組合。A口和B口具有不同的配置，包括數(shù)據(jù)通訊輸出、數(shù)據(jù)更新率以及波特率。這樣可以根據(jù)你的需求來(lái)獨(dú)立地進(jìn)行串口配置。例如，如果你需要一個(gè)串口來(lái)輸出GPS信息，一個(gè)串口來(lái)輸出定向數(shù)據(jù)，那么就用A口來(lái)輸出GGA，VTG，GSV，ZDA和HDT數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新率為1Hz，波特率為9600。你也可以用B口輸出HDT和ROT數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新率為最大值20HZ，波特率為19200。配置之后，串口RS-232和RS-422的數(shù)據(jù)信息和更新率是相同的。

16、例如，RS-232的A口和RS-422的A口以同樣的波特率輸出相同的數(shù)據(jù)信息。如果需要更改串口RS-422的波特率和數(shù)據(jù)信息，需要通過(guò)RS-232串口發(fā)送命令實(shí)現(xiàn)。由RS-232和RS-422發(fā)出的信號(hào)可以同時(shí)使用。 與PC連接PC機(jī)上RS-232串口通訊用的是典型的DB9公的串口連接器，因此，為了將儀器與電腦連接，需要按以下兩表焊接相應(yīng)的DB9母的串口連接器。表1-4：RS-232 Port A 與DB9 連接設(shè)置針口 線頭顏色 信號(hào) 2 藍(lán)色 RS-232 Port A發(fā)送3 黑色/藍(lán)色（有條紋的） RS-232 Port A 接收5 灰色 信號(hào)地表1-5：RS-232 Port B與DB

17、9 連接設(shè)置針口 線頭顏色 信號(hào) 2 棕色 RS-232 Port B發(fā)送3 黑色/棕色（有條紋） RS-232 Port B 接收5 灰色 信號(hào)地 5 4 3 2 1 6 7 8 9上圖是DB9母串口連接器的示意圖，上面標(biāo)示出了對(duì)應(yīng)的針口，是與電腦上的公的串口一一對(duì)應(yīng)的。在連接外部設(shè)備的時(shí)候，務(wù)必使V110的數(shù)據(jù)發(fā)送和外部設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入相連接。同時(shí)，與外部設(shè)備的信號(hào)地相連接。提示：為了成功實(shí)現(xiàn)V110與外部設(shè)備的通訊，V110串口的波特率必須和要連接的設(shè)備的波特率相匹配。因?yàn)镽S-422輸出的信號(hào)是平衡信號(hào)，也就是接地的時(shí)候，有正負(fù)之分的，因此，必須保證極性正確相接。比如說(shuō)，如果V110將正

18、信號(hào)發(fā)送給其它設(shè)備，就要連接接收設(shè)備的正的終端（+ +）。相應(yīng)地，發(fā)送負(fù)信號(hào)給其它設(shè)備，就要連接接收設(shè)備的負(fù)的終端（- -）。V110使用NMEA0183格式的命令來(lái)控制參數(shù)配置，大多數(shù)的電子器件是不能自身配置參數(shù)的，除非由其它的外部設(shè)備通過(guò)一個(gè)設(shè)置終端向它發(fā)送命令。默認(rèn)參數(shù)：下面將給出V110的相關(guān)默認(rèn)參數(shù)。對(duì)V110的配置的任何修改需要用$JSAVE命令進(jìn)行保存。表1-6：默認(rèn)串口設(shè)置串口 波特率 NMEA 默認(rèn)更新率 線A 19200 GPGGA，GPVTG， 1Hz 藍(lán)色(RS-232） GPGSV，GPZDA， 藍(lán)黑色 GPHDT,GPROTB 19200 GPGGA，GPVTG，

19、1Hz 棕色(RS-232) GPGSV，GPZDA， 棕黑色 GPHDT,GPROTA 19200 GPGGA，GPVTG， 1Hz 綠色(RS-422) GPGSV，GPZDA， 黑綠相間 只有輸出 GPHDT,GPROTB 19200 GPGGA，GPVTG，Hz 黃色(RS-422) GPGSV，GPZDA， 黃黑相間只有輸出 GPHDT,GPROT電源1036V 紅色（）黑色（）提示：Hz是NMEA數(shù)據(jù)信息的默認(rèn)數(shù)據(jù)更新率，10Hz是標(biāo)準(zhǔn)的最大跟新率，但是你可以通過(guò)訂制升級(jí)為20Hz的數(shù)據(jù)更新率。但是需要注意的一點(diǎn)是，NMEA GPGST, GPGSA, GPGSV, GPRRE數(shù)據(jù)在所有情況下，都只能是1Hz的更新率。表1-9:可用波特率波特率480096001920038400表1-10:差分有效期高度截止角60s 5°表1-11 默認(rèn)差分模式：V100差分模式V110差分模式SBAS(WAAS/EGNOS) 信標(biāo) 表1-12:頻率選擇頻率選擇MSK選擇自動(dòng)自動(dòng)第三章 V110的操作§3.1 連接自由行光盤(pán)內(nèi)尋