[發明專利]航空用多傳感器組合導航系統

無效

• 申請號: 201010190743.1
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101865693A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 張興會;胡建明;李耀輝;李廣輝;童勇木;劉衛華;張利民;廖云
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

1.一種航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：由微慣性測量單元MSINS、GPS單元、磁羅盤單元、液晶顯示單元、嵌入導航算法軟件的組合導航計算機、數據傳輸接口單元、數據存儲單元和電源裝置組成；組合導航計算機通過數據傳輸接口單元接收微慣性測量單元MSINS、GPS單元、磁羅盤單元的輸出數據，并對其進行處理和信息融合之后輸出載體的位置、速度和姿態信息；數據傳輸接口單元的輸出端分別連接液晶顯示單元、數據存儲單元。

2.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述微慣性測量單元MSINS由X軸MEMS陀螺儀、Y軸MEMS陀螺儀、Z軸MEMS陀螺儀、X軸MEMS加速度計、Y軸MEMS加速度計、Z軸MEMS加速度計、MSINS運算放大器、MSINS?A/D轉換器、微處理器、串行傳輸接口依次連接組成；其中，MEMS陀螺儀和MEMS加速度計輸出角速度和線加速度的模擬信號，經過MSINS運算放大器和MSINS?A/D轉換器轉化為數字信號，通過數據傳輸接口單元送給組合導航計算機。

3.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述數據傳輸接口單元由串行傳輸接口、串行傳輸接口芯片、微處理器和并行傳輸接口組成；所述數據處理單元一方面對GPS數據包進行解析，以提取出位置、速度信息，另一方面把它和磁羅盤以及MSINS的數據進行打包，傳送給算法處理單元。

4.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述嵌入導航算法軟件的組合導航計算機包含中央處理單元CPU、運算內存、存儲單元、并行傳輸接口組成；中央處理單元CPU通過并行傳輸接口接收數據傳輸接口單元打包送過來的GPS定位單元、磁羅盤單元、MSINS單元的信息，將其存儲在存儲在存儲器中，同時經導航解算軟件處理后輸出最后的精確的位置、姿態信息將其也存儲在存儲器中并同時送給液晶顯示單元顯示。

5.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述GPS定位單元由GPS接收天線、GPS接收器及串行傳輸接口組成，由GPS接收天線接收到衛星信號，經GPS接收器計算出經緯度和速度等信息，通過數據傳輸單元將數據傳輸給組合導航計算機。

6.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述磁羅盤單元采用單個三軸磁羅盤。

7.根據權利要求1所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：組合導航計算機中嵌入的導航算法采用聯邦卡爾曼濾波算法，該算法由位置子濾波器、速度子濾波器、三維姿態子濾波器和一個總濾波器組成，位置子濾波器接收由微慣性測量單元MSINS和GPS單元所測的位置信息并進行故障檢測，速度子濾波器接收由微慣性測量單元MSINS和GPS單元所測的位置信息并進行故障檢測，三維姿態子濾波器接收磁羅盤單元輸出的三維姿態信息；位置子濾波器、速度子濾波器和三維姿態子濾波器輸出端連接主濾波器。

8.根據權利要求7所述的航空用多傳感器組合導航系統，其特征在于：上述位置子濾波器、速度子濾波器、三維姿態子濾波器和一個總濾波器采用聯邦卡爾曼濾波器。