[發明專利]導航裝置及方法

有效

• 申請號: 200810149532.6
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101403620A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 章先鑫
• 申請（專利權）人: 深圳市同洲電子股份有限公司
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26;G01C21/16;G01S1/02;G01S5/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 胡海國;王艷春

技術領域

本發明涉及導航技術領域，特別涉及一種GPS導航與慣性導航結合的導 航裝置及方法。

背景技術

現有的GPS(Global?Position?System，全球定位系統)導航裝置，通過接 收GPS信號實現GPS導航，但由于GPS信號因不同的區域而強弱有所不同，當 在GPS信號弱的區域時，GPS導航裝置容易導致導航不準確；或者在無GPS信 號地區，即所謂的“盲區”時，如橋梁、隧道等地方，則無法進行GPS導航。而 解決此問題可以通過慣性導航方式確定具體位置，例如當汽車從GPS信號區進 入GPS信號盲區時，通過傳感器采集汽車速度、加速度、航向等數據，其中速 度數據通過無線方式發送給控制器，加速度和航向數據直接輸給控制器，由 控制器根據速度、加速度和航向數據進行解析處理，生成慣性導航信息，從 而實現在GPS信號盲區慣性導航。

雖然上述GPS導航設備可以通過慣性導航方式在GPS信號盲區進行導航， 但這種慣性導航方式需要將汽車速度的數據通過無線方式發射給GPS導航設 備，容易受到電磁干擾。同時在GPS導航過程中，由于GPS導航受到衛星的星 座圖變動的影響，產生漂移且無法進行校正，因而導航的準確性較差。

發明內容

本發明主要的目的在于提供一種可以減少電磁干擾，提高導航準確性的 導航裝置及方法。

本發明提供一種導航裝置，包括：GPS模塊，用于接收GPS信號，并對 所述GPS信號進行解析，生成GPS導航數據；慣性導航模塊，用于采集慣性 導航數據；控制模塊，根據所述GPS導航數據確定GPS信號強弱對所述慣性 導航數據和GPS導航數據進行校正，生成導航信息；提示模塊，以圖像或語 音方式輸出所述導航信息。

優選地，所述慣性導航模塊包括：加速度采集單元，與所述控制模塊連 接，用于實時采集加速度數據；地磁場采集單元，與所述控制模塊連接，用 于實時采集地磁場數據。

優選地，所述慣性導航模塊還包括：氣壓采集單元，與所述控制模塊連 接，該氣壓采集單元用于采集氣壓信息。

本發明還提供一種導航方法，該導航方法，包括步驟：接收GPS信號， 并解析生成GPS導航數據；采集慣性導航數據；根據所述GPS導航數據確定 GPS信號強弱，對所述GPS導航數據和所述慣性導航數據進行校正，生成導 航信息；輸出導航信息。

優選地，所述根據GPS導航數據確定GPS信號強弱，對所述GPS導航 數據和所述慣性導航數據進行校正，生成導航信息的步驟還包括：判斷GPS 信號強弱；根據GPS信號強弱確定GPS導航權重和慣性導航權重；根據所述 GPS導航權重和慣性導航權重對所述GPS導航數據和慣性導航數據進行數據 融合，生成導航信息。

優選地，所述對GPS導航數據和慣性導航數據進行數據融合是根據卡爾 曼濾波方法進行數據融合。

優選地，所述GPS信號強弱根據載噪比確定，若載噪比大于等于35，則 GPS信號為強；若載噪比為大于等于20并小于35，則GPS信號為弱；若載 噪比小于20，則GPS信號為盲區。

優選地，若所述GPS信號為強，則所述GPS導航權重為0.99，所述慣性 導航權重為0.01；若所述GPS信號為弱，則所述GPS導航權重和慣性導航權 重根據位置精度因子確定；若所述GPS信號為盲區，則GPS導航權重為0， 慣性導航權重為1。

優選地，根據所述位置精度因子P確定GPS導航權重和慣性導航權重， 若所述位置精度因子P≤2，則GPS導航權重為0.99，慣性導航權重為0.01； 若所述位置精度因子P的范圍為2<P≤5，則GPS導航權重為2/P，慣性導航 權重為1-2/P；若所述位置精度因子P的范圍為5<P≤10，則GPS導航權重為 1/P，慣性導航權重為1-1/P；若所述位置精度因子P的范圍為P>10，則GPS 導航權重為1/2P，慣性導航權重為1-1/2P。

本發明通過實時采集慣性導航數據和由GPS信號解析生成GPS導航數 據，根據GPS信號強弱對所述慣性導航數據和GPS導航數據進行校正，再根 據校正結果進行提示，從而達到減少因無線方式對導航裝置的電磁干擾，提 高導航準確的目的。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例原理示意圖；

圖2是本發明第一實施例慣性導航模塊示意圖；