[發明專利]基于GIS技術的北斗/GPS與INS組合車載導航定位系統

在審

• 申請號: 201410123943.3
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103900580A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 杜明德;葉少峰;向洈
• 申請（專利權）人: 東莞市領航通通信科技有限公司;東莞市北斗航盛通訊科技有限公司
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;G01S19/49
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所 44231
• 代理人: 張漢青

技術領域：

本發明涉及車載導航技術領域，特指一種基于GIS技術的北斗/GPS與INS組合車載導航定位系統。

背景技術：

全球衛星導航系統始于20世紀70年代美國GPS，其應用日益廣泛，對國家的經濟、國防等至關重要。歐盟10多年前曾預測，衛星導航中斷一天，經濟損失將超過10億歐元，現在再評估這種損失的話，數額可能要翻幾番，如果過分依賴國外機構提供的衛星導航服務，一旦對方出于政治、軍事目的，有意在一個區域內關閉或者降低導航定位精度，造成的混亂，損失將難以估量。其次，美國的GPS系統發展到今天，年產值已達幾百億美元，預計到2020年將達到4000億美元。衛星導航不僅是國家重要基礎設施，對國防安全和經濟建設具有重大作用，而且衛星導航本身是一個高技術產物。因此，繼美國之后，俄羅斯、歐盟、中國、日本、印度等也都競相大力發展自己的衛星導航系統，甚至泰國等稍有實力的國家都計劃建設自己的衛星導航系統。

目前，世界主要有四大全球衛星導航系統，分別是:美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”系統、中國“北斗”系統、歐盟“伽利略”系統。其中，

美國GPS：是世界上最早建立、使用最多的全球衛星導航定位系統，目前，其年產值已達幾百億美元，預計到2020年將達到4000億美元，目前GPS占了中國九成以上的市場。

俄羅斯“格洛納斯”系統：是前蘇聯國防部于20世紀80年代初開始建設的全球衛星導航系統，是繼GPS之后第二個軍民兩用的全球衛星導航系統，目前，俄羅斯正在加緊恢復建設格洛納斯系統，但因資金短缺、人才資源不足、政治壓力等原因，“格洛納斯”建設斷斷續續，前景難料。

歐洲“伽利略”系統：是歐空局與歐盟在1999年合作啟動的，該系統民用信號精度最高可達1米，目前，伽利略系統正在建設，還沒有提供正式的服務。

中國“北斗”系統：于1994年開始全面研制，根據規劃，北斗衛星導航系統分三步實施：

第一步，組建衛星導航試驗系統。我國2000年建成了由2顆北斗導航試驗衛星組成的試驗系統，與國外同類系統相比，北斗試驗系統的優點是投資少，組建快，尤其是具有通信功能，特別適用于需把導航與通信相結合的用戶；

第二步，在2012年完成14顆衛星發射任務，組成區域性、可以自主導航的定位系統。區域系統將為中國及周邊地區的用戶提供陸、海、空導航定位服務，為航天用戶提供定位和軌道測定手段，滿足導航定位信息交換的需要等；

第三步，在2020年左右，建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的、覆蓋全球的全球導航系統。

衛星導航技術的發展趨勢主要表現在三個方面：一是衛星導航的多系統并存，使系統可用性得以提高，應用領域將更廣闊；二是多元組合導航技術正在得到推廣應用，主要有GPS與移動通信基站定位、陀螺、航位推算技術等組合應用；三是衛星導航與無線通信等其他高技術結合，如GPS接收機嵌入到蜂窩無線電話、便攜式PC、PDA和手表等安全、通信、消費等電子類產品中，從根本上促進了IT技術的整體發展。

隨著各種衛星導航系統的發展，各衛星導航系統相互兼容并、與其他導航技術組合成為趨勢。中國始終致力于“北斗”衛星導航系統與美國的GPS、俄羅斯“格洛納斯”系統、歐洲“伽利略”系統一起來推動全球衛星導航系統的兼容共用，為全球用戶提供更加可靠、更高性能的定位導航授時服務。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于GIS技術的北斗/GPS與INS組合車載導航定位系統。

本發明實現其目的采用的技術方案是：一種基于GIS技術的北斗/GPS與INS組合車載導航定位系統，該組合車載導航定位系統由北斗二代-全球衛星導航系統(GPS)、慣性導航系統(INS)、地理信息系統（GIS）和數據融合與控制系統四部分構成；其中，北斗二代-全球衛星導航系統包括北斗二代/GPS接收機及其與數據融合與控制系統連接的接口電路；慣性導航系統包括光纖陀螺、加速度傳感器、壓力傳感器、電子羅盤、整形電路及其與數據融合與控制系統連接的接口電路；數據融合與控制系統包括處理器及接口，處理器中集成有卡爾曼濾波模塊；地理信息系統包括導航地圖數據庫以及地圖匹配模塊。

其中，所述壓力傳感器由一個壓阻式傳感器和一個ADC器件組成。所述加速度傳感器為三軸加速度傳感器。