[發明專利]低成本高精度制導控制裝置

無效

• 申請號: 201210027975.4
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN102589352A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 于洋;蔡德宇;張旭;徐智強;李慧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱建成集團有限公司
• 主分類號: F41G11/00
• 分類號: F41G11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于制導控制技術領域，涉及一種制導控制裝置。

背景技術

低成本高精度制導控制技術是制導提高威力技術改造途徑之一。現有的各種導航系統各自有其優勢和特色但也有其不足之處。捷聯慣性導航系統(SINS)是利用慣性元件來感測載體的運動加速度，經過積分運算求出導航參數以確定載體位置；全球定位系統(GPS)采用多星、高軌測距體制，通過多顆衛星同時進行距離測量從而解算出接收機的位置。GPS和SINS都是目前世界上最先進的導航方法，二者各有優缺點，誰也代替不了誰。慣性導航與衛星定位組合導航系統，能充分發揮各自優勢，利用GPS的長期穩定性與適中精度，來彌補INS的誤差隨時間傳播而增大的缺點；利用INS的短期高精度來彌補GPS接收機在受到干擾時誤差增大或被遮擋時丟失信號的缺點。GPS/SINS組合導航技術，可以大大提高輸出數據更新率，防止導航定位誤差隨時間積累，提高了可靠性和抗干擾能力，是目前最先進、全天候、自主式導航定位技術。通過對低成本高精度制導控制技術的研究實現制導控制系統的通用化、模塊化、系列化，提升綜合性能。

發明內容

為提高輸出數據更新率，防止導航定位誤差隨時間積累，提高可靠性和抗干擾能力、滿足通用化、模塊化、低成本化的需要，本發明提出一種低成本高精度制導控制裝置。

本發明所述的一種低成本高精度制導控制裝置，包括：捷聯慣性導航系統、慣性測量組合(IMU)、制導計算組合(IPU)、供電模塊、對外接口。

供電模塊為捷聯慣性導航系統、慣性測量組合(IMU)、制導計算組合(IPU)、對外接口提供電源；作為優選，供電模塊采用二次電源；

捷聯慣性導航系統包括加速度計和陀螺儀；

作為優選，捷聯慣性導航系統包括1個三軸加速度計、3個單軸陀螺儀、以及溫度傳感器構成，或者，3個單軸陀螺儀可用一體化三軸光纖陀螺代替；所述一體化三軸光纖陀螺有3個光纖環，它們共用一個數控SLD光源，可有效節約成本。

慣性測量組合包括串行通信控制模塊、AD轉換模塊、溫度信號處理與轉換模塊、慣性測量CPU、雙口RAM通信模塊。所述串行通信控制模塊、AD轉換模塊、溫度信號處理與轉換模塊、雙口RAM通信模塊分別與慣性測量CPU相連接；陀螺儀與串行通信控制模塊相連，加速度計與AD轉換模塊相連，溫度傳感器與溫度信號處理與轉換模塊相連；雙口RAM通信模塊與制導計算機相連；其中，陀螺儀的輸出數據通過串行通信控制模塊發送給慣性測量CPU，加速度計的輸出數據由AD轉換模塊采集并處理后發送給慣性測量CPU，溫度傳感器的輸出數據發送給溫度信號處理與轉換模塊，經過處理轉換后發送給慣性測量CPU；慣性測量CPU通過雙口RAM通信模塊與制導計算機交換數據。

制導計算組合(IPU)包括信號處理單元、總線控制模塊、模擬量輸入輸出模塊、開關量輸入輸出模塊、GPS接口；所述總線控制模塊、模擬量輸入輸出模塊、開關量輸入輸出模塊、GPS接口分別與信號處理單元相連接；并且總線控制模塊、模擬量輸入輸出模塊、開關量輸入輸出模塊、GPS接口還與對外接口相連；作為優選其中GPS接口采用用于GPS的UART接口；

外圍設備包括：高度表、數據/指令收發機、導引頭、遙測裝置、載機控制、地面測試裝置、舵機、電氣系統、GPS衛星接收機。

串行通信控制模塊還與外圍設備中的高度表、數據/指令收發機、導引頭、遙測裝置相連接；

總線控制模塊還與外圍設備中的載機控制、地面測試裝置、GPS衛星接收機相連；

對外接口還與外圍設備中的地面測試裝置、舵機、電氣系統相連。

對比現有技術，本發明的有益效果是：采用雙CPU方案，可提高輸出數據更新率，防止導航定位誤差隨時間積累，提高可靠性和抗干擾能力、滿足通用化、模塊化、低成本化的需要。

附圖說明

圖1是低成本高精度制導控制裝置系統框圖；

圖2用于一種制導控制系統時組成結構示意圖；

圖3是捷聯慣導系統基本原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步解釋說明。

本發明所述的一種低成本高精度制導控制裝置包括捷聯慣性導航系統、慣性測量組合(IMU)、制導計算組合(IPU)、供電模塊、對外接口；具體見圖1，用于一種制導控制系統時組成結構示意圖見附圖2。

GPS模塊：該模塊采用GARMIN公司的GPS15-OEM板。它是12通道的GPS接收機，供耗小，數據更新率為每秒一次。