Nav function, V function, Cope – Moog Crossbow GNAV540 User Manual

Page 31

Advertising
background image

 

 

 

 

GNAV540 User Manual 
7430‐0808‐01  Rev. B 

Page 31

 

Setting 

Default Value 

Comments 

Restart On 
Over Range 

OFF 

This setting forces an algorithm reset when a sensor over range occurs, i.e., a 
rotational rate on any of the three axes exceeds the maximum range.   The default 

setting is OFF.  Algorithm reset returns the unit to a high gain state, where the 

ack 

unit rapidly estimates the gyroscope bias and uses the accelerometer feedb

heavily.    
This setting is recommended when the source of over‐range is likely to be 

sustained and potentially much greater than the rate sensor operating limit.  
Large and sustained angular rate over‐ranges result in unrecoverable errors in 

roll and pitch outputs.  An unrecoverable error is one where the EKF cannot 
stabilize the resulting roll and pitch reading.     
If the over‐ranges are expected to be of short duration (<1 sec) and a modest 
percentage over the maximum operating range, it is recommended that the 

restart on over range setting be turned off.   Handling of an inertial rate sensor 

over‐range is controlled using the restartOnOverRange switch.  If this switch is 
off, the system will flag the overRange status flag and continue to operate through 

it.  If this switch is on, the system will flag a masterFail error during an over‐range 

 

condition and continue to operate with this flag until a quasi‐static condition is

met to allow for an algorithm restart.   
The quasi‐static condition required is that the absolute value of each low‐pass 

rate sensor falls below 3 deg/sec to begin initialization.  The system will then 
attempt a normal algorithm start.   

Dynamic 
Motion 

ON 

The default setting is ON.  Turning off the dynamic motion setting results in a 
higher gain state that uses the accelerometer feedback heavily.   During periods of 

d off 

time when there is known low dynamic acceleration, this switch can be turne
to allow the attitude estimate to quickly stabilize.   

Turn Switch 
threshold 

0.5 deg/sec 

With respect to centripetal or false gravity forces from turning dynamics (or 
coordinated turn), the unit monitors the yaw‐rate.  If the yaw rate exceeds a given 

TurnSwitch threshold, the feedback gains from the accelerometer signals for 

attitude correction are reduced because they are likely corrupted. 

 

NAV Function 

The NAV Function supports all the features of the IMU, VG and AHRS functions. In addition, the NAV function 
integrates the sensor information from an internal or external GPS receiver, and runs internal software on the DSP 

processor for computing navigation and orientation information. In this function, the unit outputs GPS information 

(Latitude, Longitude, and Altitude), inertial‐aided 3‐axis velocity information, as well as heading, roll, and pitch 
measurements in addition to digital IMU data.  
At a fixed 100Hz rate, the unit continuously maintains the following:  digital IMU data the dynamic roll, pitch, and 
heading data, as well as the navigation data.  As shown in Figure 2 on page 23, after the Sensor Calibration block, the 

IMU data is passed into an Integration to Orientation block.  The Integration to Orientation block integrates body 
frame sensed angular rate to orientation at a fixed 100 times per second.  For improved accuracy and to avoid 

singularities when dealing with the cosine rotation matrix, a quaternion formulation is used in the algorithm to 

provide attitude propagation.  Following the integration to orientation block, the body frame accelerometer signals 
are rotated into the NED level frame and are integrated to velocity.  At this point, the data is blended with GPS 

, and ou

position data

tput as a complete navigation solution.   

As shown in Figure 2 on page 23, the Integration to Orientation and the Integration to Velocity signal processing 

blocks receive drift corrections from the Extended Kalman Filter (EKF) drift correction module.  The drift correction 

Advertising