BG新的Ellipse 系列-BOX封装及OEM封装

Webinar | Ellipse Series Third Generation by SBG Systems

Ellipse 系列概览

Ellipse 系列是 SBG Systems 提供的一整套基于微型 MEMS 的惯性导航和姿态参考系统(AHRS/INS),定位为紧凑、高性能、适合集成与研发的导航传感器。该系列主打小体积、高可靠性、高精度,并覆盖从基础姿态(AHRS)到带 GNSS 定位的完整导航功能。

核心设备类型

型号

功能层级

主要输出

Ellipse-A

AHRS

姿态(滚转/俯仰/航向),升沉(Heave)

Ellipse-E

INS + 外部 GNSS

姿态 + 位置 + 速度 + 升沉

Ellipse-N

INS + 内置单天线 RTK

姿态 + 高精度定位(RTK cm 级)

Ellipse-D

INS + 内置双天线 RTK

姿态 + 高精度定位 + 强抗磁干扰航向

所有型号都有 Boxed(标准产品)和 OEM(模块化集成)两种封装,供不同集成需求选择:前者适用快速部署与标准系统接入;后者更适合集成到客户平台(如无人机、机器人、OBC/SBC 设备等)。

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📈 核心改进点

✔ 最新一代导航算法 — 更优滤波结构和误差融合能力
✔ 更高频率数据输出 — 尤其 IMU/导航数据最高可达 1 kHz
✔ 更强的 Heave 精度与稳定性 — 对波动及震动更鲁棒
✔ GNSS-Denied 环境的增强处理 — 支持微磁场干扰免疫和 GNSS 丢失回退到磁力计或辅助传感器输入
✔ 更丰富的配置接口 — 如 REST API、新的输出消息结构
✔ PointPerfect™ 修正服务兼容性 — 可实现 3-6 cm 的高精定位(需要 GNSS 以及相应服务订阅)
✔ 动态实时航位推算(Dead Reckoning)增强 — 即使在短期无 GNSS 环境仍能保持一定精度

📌 简而言之:New Ellipse 并不只是增加了“功能点”,而是使现有硬件在复杂动态环境和GNSS受限环境下表现出更稳定、更高精度的导航解决方案。

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性能对比与选型建议

1. 精度与功能维度

型号

姿态精度

航向精度

定位精度

特殊优势

Ellipse-A

~0.1°

~0.8°

简洁 AHRS

Ellipse-E

~0.05°

~0.2°*

依赖外 GNSS

最灵活 GNSS 接入

Ellipse-N

~0.05°

~0.2° RTK

~1-2 cm RTK

内置 RTK GNSS

Ellipse-D

~0.05°

~0.2° RTK

~1-2 cm RTK

双天线稳定航向

用于动态定向的Ellipse Micro AHRS | SBG Systems

Ellipse Micro AHRS具有最佳SWaP-C的运动和横摇传感器

Ellipse Micro AHRS 属于我们的 Ellipse Micro 系列,该系列是基于 MEMS 的超小型高性能惯性系统,可在微小且经济实惠的封装中实现卓越的定向和导航性能。
我们的 AHRS 版本是一种姿态和航向参考系统 (AHRS),可在动态条件下提供准确的定向。
它以最小和最经济的封装提供最高的精度。

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OEM Ellipse N INS 单元(右侧)

OEM Ellipse N INS 单元(背面)

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OEM 版本本质上是 Ellipse 系列的 “集成型模块”,与标准 Boxed 版本的主要差异不是性能本质,而是在“集成方式、接口和形态设计”上:

🧩 OEM 与 Boxed 的关键差异

特征

Boxed 版本 OEM 版本

封装

IP68 工业小盒

紧凑裸板/基本金属外壳

连接方式

标准串口/电源线

LVTTL / MCU 集成更易

工程集成

快速部署

适合最终产品内嵌

重量/体积

较大

更轻更小

适用场景

快速测试与装载

大规模系统嵌入

定制化

限制较少

易于嵌入式软硬件整合

📊 换句话说,OEM 版并不是性能削减,而是接口 / 形态更灵活,便于开发者在自有平台上执行二次设计,尤其适合自主系统、无人驾驶、机器人导航单元等。

OEM Ellipse-E:带有外部GNSS 的微型INS,用于导航| SBG Systems

🧩 OEM 与 Boxed 的关键差异

特征

Boxed 版本 OEM 版本

封装

IP68 工业小盒

紧凑裸板/基本金属外壳

连接方式

标准串口/电源线

LVTTL / MCU 集成更易

工程集成

快速部署

适合最终产品内嵌

重量/体积

较大

更轻更小

适用场景

快速测试与装载

大规模系统嵌入

定制化

限制较少

易于嵌入式软硬件整合

📊 换句话说,OEM 版并不是性能削减,而是接口 / 形态更灵活,便于开发者在自有平台上执行二次设计,尤其适合自主系统、无人驾驶、机器人导航单元等。

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⚙️ 新 Ellipse 的价值主张

  • 软件升级体验显著提升(无需硬件更换)

  • 更高的算法性能和 GNSS 融合能力

  • 更高数据频率更适合控制与滤波集成

  • 更广泛的外部传感器输入支持(DVL、速度计等)

  • 更强的 GNSS 抗干扰能力

OEM Ellipse 的接口总览(先给结论)

接口类型一览表

接口类别

是否必选

用途

电源输入

✅ 必须

模块供电

UART(串口)

✅ 必须

主通信接口

CAN

⭕ 可选

车规 / 工业系统

GPIO / Sync

⭕ 可选

PPS、同步、触发

GNSS 天线接口

视型号

RTK / GNSS

外部 GNSS 数据口

E / D 型

外接接收机

调试 / Boot 接口

生产或维护

1️⃣ 电源接口(Power)

特点:非常“嵌入式友好”

  • 供电电压:

    • +5 V DC(典型)

  • 功耗:

    • 约 1 ~ 2 W(随 GNSS / RTK 状态变化)

  • 接口形式:

    • 板对板 / 焊盘 / FPC(依 OEM 子型号)

📌 设计建议(重要):

  • 必须 低噪声 LDO / DC-DC

  • IMU 对 电源纹波极其敏感

  • 强烈建议:

    IMU 单独电源域 + π 型滤波

2️⃣ UART 串口(最核心接口)

这是 OEM Ellipse 的主通信方式

串口特性
  • 电平:3.3 V TTL

  • 波特率:最高可达 921600 bps

  • 通道数:

    • 通常 2~3 路 UART

  • 数据内容:

    • 姿态(Roll / Pitch / Yaw)

    • Heave

    • 速度、位置

    • 原始 IMU(Accel / Gyro)

    • 状态量(GNSS、滤波器)

📌 在无人机中的典型用法:

  • UART1 → 飞控(姿态 / 导航)

  • UART2 → 上位机 / 记录

  • UART3 → 外部 GNSS(Ellipse-E)

3️⃣ CAN 接口(工业 / 车规友好)

  • 类型:CAN 2.0B

  • 速率:

    • 125 kbps / 250 kbps / 500 kbps / 1 Mbps

  • 特点:

    • 抗干扰强

    • 长线稳定

    • 多节点

📌 适合场景:

  • AGV / 无人车

  • 矿山 / 港口车辆

  • 工业机器人

📌 对无人机的现实建议:

如果你系统已是 UART / Ethernet 架构,CAN 并非必需


4️⃣ GNSS 接口(区分型号)

🔹 Ellipse-N / D(内置 GNSS)
  • 接口:

    • RF 天线接口(U.FL / IPEX)

  • 支持:

    • RTK

    • SBAS

    • PPP(如 PointPerfect)

📌 设计注意:

  • 天线地平面

  • RF 隔离

  • 远离 DC-DC、电机

🔹 Ellipse-E(外部 GNSS)
  • 接口形式:

    • UART 输入 GNSS 原始数据

  • 支持外部接收机:

    • u-blox

    • Septentrio

    • Trimble 等

📌 这一点对你很关键 👇

Ellipse-E = 最适合做“自定义 GNSS/INS 紧耦合”的 OEM 型号

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通感算控一体化AiBrainBox

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可选MIPI相机模块

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