[發(fā)明專利]基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210122520.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102645667A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王翔宇;宋欣;畢琰;周思捷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49;G01S19/23
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括導(dǎo)航模塊、計算模塊、控制模塊和顯示模塊，所述導(dǎo)航模塊、計算模塊和顯示模塊均與所述控制模塊相連，所述導(dǎo)航模塊又與所述計算模塊相連；

其中，所述導(dǎo)航模塊用于接收導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)，并將接收到的所述導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)發(fā)送給所述計算模塊，所述導(dǎo)航模塊包括慣性導(dǎo)航器件和GNSS接收機(jī)，所述慣性導(dǎo)航器件用于輸出導(dǎo)航載體的所述導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)，所述GNSS接收機(jī)在所述控制模塊的控制下按照一定的時間頻率啟用，用于接收衛(wèi)星信號和輸出導(dǎo)航載體所在的位置；

所述計算模塊用于對所述導(dǎo)航模塊輸出的原始導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，并將處理后的導(dǎo)航數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制模塊；

所述控制模塊用于控制所述導(dǎo)航模塊、計算模塊和顯示模塊的工作，其中，所述控制模塊控制所述導(dǎo)航模塊的工作模式；所述控制模塊控制所述計算模塊從所述導(dǎo)航模塊中讀入所述慣性導(dǎo)航器件輸出的所述導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)，同時從所述計算模塊中讀出經(jīng)過所述計算模塊處理后的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；所述控制模塊根據(jù)最終的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，控制所述顯示模塊顯示出導(dǎo)航內(nèi)容，以及從所述顯示模塊中讀入導(dǎo)航請求；

所述顯示模塊用于顯示最終的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和作為導(dǎo)航請求的輸入界面。

2.如權(quán)利要求1所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)包括導(dǎo)航載體的x、y、z三個方向的加速度以及轉(zhuǎn)向速度。

3.如權(quán)利要求2所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述計算模塊采用辛普森離散積分公式對所述慣性導(dǎo)航器件輸出的x、y、z三個方向的加速度進(jìn)行兩次離散積分，得到所述導(dǎo)航載體在x、y、z方向的位移；所述計算模塊采用辛普森離散積分公式對所述慣性導(dǎo)航器件輸出的轉(zhuǎn)向速度進(jìn)行離散積分，得到所述導(dǎo)航載體當(dāng)前的朝向。

4.如權(quán)利要求1所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航模塊的工作模式包括慣性導(dǎo)航和GNSS導(dǎo)航修正。

5.如權(quán)利要求4所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述慣性導(dǎo)航是指導(dǎo)航模塊利用慣性導(dǎo)航器件進(jìn)行導(dǎo)航；所述GNSS導(dǎo)航修正是指利用GNSS接收機(jī)接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)按照一定時間間隔來修正慣性導(dǎo)航器件引起的累積誤差。

6.如權(quán)利要求1所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述慣性導(dǎo)航器件采用MEMS器件，并采用將多個MEMS器件的輸出進(jìn)行濾波的方式來減小累積誤差。

7.如權(quán)利要求6所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述濾波方式如下：在GNSS接收機(jī)工作階段，當(dāng)所述MEMS器件導(dǎo)航的累積誤差大于閥值L的時候，在下一階段的MEMS器件導(dǎo)航時，增加MEMS器件工作原件的數(shù)量；當(dāng)所述MEMS器件導(dǎo)航的累積誤差小于閥值S的時候，在下一階段的MEMS器件導(dǎo)航時，減小MEMS器件工作原件的數(shù)量；當(dāng)所述MEMS器件導(dǎo)航的累積誤差在閥值S和閥值L之間的時候，在下一階段的MEMS器件導(dǎo)航時，維持MEMS器件工作原件的數(shù)量不變。

8.如權(quán)利要求1所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述控制模塊包括微控制器和儲存器，其中，所述儲存器又包括有RAM和ROM，所述RAM用于儲存從所述導(dǎo)航模塊中直接讀入的GNSS接收機(jī)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)、從所述計算模塊中讀入的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以及從顯示模塊中讀入的導(dǎo)航請求和其他指令；所述ROM用于儲存地圖信息以及系統(tǒng)程序。

9.如權(quán)利要求1所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述顯示模塊包括儲存器和顯示屏，其中，所述儲存器用于存儲所述控制模塊輸出的導(dǎo)航顯示內(nèi)容；所述顯示屏在所述控制模塊的控制下，輸出所述儲存器中儲存的顯示信息，同時作為導(dǎo)航請求和其他請求指令的輸入界面。

10.如權(quán)利要求9所述的基于組合導(dǎo)航的能量優(yōu)化導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述儲存器為RAM。