[發明專利]基于組合導航的能量優化導航裝置

無效

• 申請號: 201210122520.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102645667A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王翔宇;宋欣;畢琰;周思捷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49;G01S19/23
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

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

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

所述計算模塊用于對所述導航模塊輸出的原始導航數據進行運算處理，并將處理后的導航數據發送給所述控制模塊；

所述控制模塊用于控制所述導航模塊、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航模塊中讀入所述慣性導航器件輸出的所述導航原始數據，同時從所述計算模塊中讀出經過所述計算模塊處理后的導航數據；所述控制模塊根據最終的導航數據，控制所述顯示模塊顯示出導航內容，以及從所述顯示模塊中讀入導航請求；

所述顯示模塊用于顯示最終的導航數據和作為導航請求的輸入界面。

2.如權利要求1所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，其特征在于，所述導航原始數據包括導航載體的x、y、z三個方向的加速度以及轉向速度。

3.如權利要求2所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，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航器件輸出的x、y、z三個方向的加速度進行兩次離散積分，得到所述導航載體在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航器件輸出的轉向速度進行離散積分，得到所述導航載體當前的朝向。

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

5.如權利要求4所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，其特征在于，所述慣性導航是指導航模塊利用慣性導航器件進行導航；所述GNSS導航修正是指利用GNSS接收機接收的導航數據按照一定時間間隔來修正慣性導航器件引起的累積誤差。

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

7.如權利要求6所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，其特征在于，所述濾波方式如下：在GNSS接收機工作階段，當所述MEMS器件導航的累積誤差大于閥值L的時候，在下一階段的MEMS器件導航時，增加MEMS器件工作原件的數量；當所述MEMS器件導航的累積誤差小于閥值S的時候，在下一階段的MEMS器件導航時，減小MEMS器件工作原件的數量；當所述MEMS器件導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器件導航時，維持MEMS器件工作原件的數量不變。

8.如權利要求1所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，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用于儲存從所述導航模塊中直接讀入的GNSS接收機的導航數據、從所述計算模塊中讀入的導航數據以及從顯示模塊中讀入的導航請求和其他指令；所述ROM用于儲存地圖信息以及系統程序。

9.如權利要求1所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，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航顯示內容；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，同時作為導航請求和其他請求指令的輸入界面。

10.如權利要求9所述的基于組合導航的能量優化導航裝置，其特征在于，所述儲存器為RAM。