[發(fā)明專利]北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410460698.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN104181573B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李星海;胡旭伯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所
• 主分類號(hào): G01S19/47
• 分類號(hào): G01S19/47;G01S19/33
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)，特別涉及一種北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在導(dǎo)航領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航具有各自的優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)星導(dǎo)航能提供絕對(duì)位置、速度、時(shí)間，且無(wú)時(shí)間漂移、能長(zhǎng)期間保持高精度；慣性導(dǎo)航具有連續(xù)性、隱蔽性、可測(cè)量全部運(yùn)動(dòng)參數(shù)、短時(shí)精度高。同時(shí)兩者也都有各自的局限性：衛(wèi)星導(dǎo)航容易受到干擾，在城市、山區(qū)、隧道、森林等復(fù)雜地形條件下無(wú)法提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航參數(shù)，甚至無(wú)法導(dǎo)航；而慣性導(dǎo)航由于受傳感器的限制，導(dǎo)航精度隨時(shí)間推移快速下降，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持精度導(dǎo)航。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種能同時(shí)具有衛(wèi)星導(dǎo)航及慣性導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng)。

本發(fā)明所提供的一種北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)，其特征在于：包括：

三軸微機(jī)械陀螺，用于采集載體的運(yùn)動(dòng)角速度信息；

三軸微機(jī)械加速度計(jì)，用于采集載體的線性加速度信息；

里程計(jì)編碼器，用于采集載體的行程信息；

高度計(jì)，用于采集載體的高度信息；

磁場(chǎng)計(jì)，用于采集載體周圍的磁場(chǎng)信息；

北斗/GPS雙模芯片，用于接收北斗信號(hào)及GPS信號(hào)；

信號(hào)轉(zhuǎn)換及接口電路，與三軸微機(jī)械陀螺、三軸微機(jī)械加速度計(jì)、里程計(jì)編碼器、高度計(jì)及北斗/GPS雙模芯片均相連，用于將采集得到的運(yùn)動(dòng)角速度信息、線性加速度信息、行程信息、高度信息、磁場(chǎng)信息及北斗信號(hào)及GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

數(shù)字信號(hào)處理器，用于接收來(lái)自信號(hào)轉(zhuǎn)換及接口電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)角速度及加速度所對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到載體的速度和位移，所述數(shù)字信號(hào)處理還用于對(duì)載體的速度、位移、行程信息、高度信息、磁場(chǎng)信息、北斗信號(hào)、GPS信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行深組合卡爾曼濾波算法計(jì)算得到導(dǎo)航參數(shù)；以及

二次電源芯片，與所述三軸微機(jī)械陀螺、三軸微機(jī)械加速度計(jì)、里程計(jì)編碼器、高度計(jì)、磁場(chǎng)計(jì)、北斗/GPS雙模芯片、信號(hào)轉(zhuǎn)換及接口電路以及數(shù)字信號(hào)處理器相連，用于為所述三軸微機(jī)械陀螺、三軸微機(jī)械加速度計(jì)、里程計(jì)編碼器、高度計(jì)、磁場(chǎng)計(jì)、北斗/GPS雙模芯片、信號(hào)轉(zhuǎn)換及接口電路以及數(shù)字信號(hào)處理器提供工作電源。

進(jìn)一步的，所述北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)還包括輸入輸出接口電路及至少一接口，所述輸入輸出接口電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連，所述至少一接口與輸入輸出接口電路相連。

進(jìn)一步的，所述至少一接口包括RS232接口。

進(jìn)一步的，所述至少一接口包括RS422接口。

進(jìn)一步的，所述至少一接口包括CAN總線。

上述北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)將北斗、陀螺、加速度、磁場(chǎng)計(jì)、高度計(jì)、信號(hào)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)處理等功能芯片有機(jī)融合在一起，可實(shí)現(xiàn)全參數(shù)導(dǎo)航，無(wú)縫隙導(dǎo)航，提高了整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾性和應(yīng)用的可靠性。當(dāng)有衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，上述北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)可提供高精度全部導(dǎo)航參數(shù)，并提高導(dǎo)航系統(tǒng)的精度，提高抗干擾能力；當(dāng)無(wú)衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，其仍然可提供導(dǎo)航參數(shù)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1是本發(fā)明北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)的較佳實(shí)施方式的方框圖。

圖2是圖1中北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)的工作原理圖。

圖3是圖1中北斗慣導(dǎo)深組合導(dǎo)航微系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實(shí)施例

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然此處可以使用“第一”、“第二”等術(shù)語(yǔ)來(lái)描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)由這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件和另一個(gè)元件。因此，下文所討論的“第一”元件也可以被稱為“第二”元件而不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)提及一元件“連接”或者“聯(lián)接”到另一元件時(shí)，其可以直接地連接或直接地聯(lián)接到另一元件或者也可以存在中間元件。相反地，當(dāng)提及一元件“直接地連接”或“直接地聯(lián)接”到另一元件時(shí)，則不存在中間元件。