[實(shí)用新型]基于GIS技術(shù)的北斗/GPS與INS組合車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420149258.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN203869697U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜明德;葉少峰;向洈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市領(lǐng)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(hào): G01C21/28
• 分類號(hào): G01C21/28;G01S19/33;G01S19/49
• 代理公司: 東莞市中正知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44231
• 代理人: 張漢青

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及車載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特指一種基于GIS技術(shù)的北斗/GPS與INS組合車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)始于20世紀(jì)70年代美國GPS，其應(yīng)用日益廣泛，對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)、國防等至關(guān)重要。歐盟10多年前曾預(yù)測(cè)，衛(wèi)星導(dǎo)航中斷一天，經(jīng)濟(jì)損失將超過10億歐元，現(xiàn)在再評(píng)估這種損失的話，數(shù)額可能要翻幾番，如果過分依賴國外機(jī)構(gòu)提供的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，一旦對(duì)方出于政治、軍事目的，有意在一個(gè)區(qū)域內(nèi)關(guān)閉或者降低導(dǎo)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(tǒng)發(fā)展到今天，年產(chǎn)值已達(dá)幾百億美元，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到4000億美元。衛(wèi)星導(dǎo)航不僅是國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)國防安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大作用，而且衛(wèi)星導(dǎo)航本身是一個(gè)高技術(shù)產(chǎn)物。因此，繼美國之后，俄羅斯、歐盟、中國、日本、印度等也都競(jìng)相大力發(fā)展自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，甚至泰國等稍有實(shí)力的國家都計(jì)劃建設(shè)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

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

美國GPS：是世界上最早建立、使用最多的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，目前，其年產(chǎn)值已達(dá)幾百億美元，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到4000億美元，目前GPS占了中國九成以上的市場(chǎng)。

俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)：是前蘇聯(lián)國防部于20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼GPS之后第二個(gè)軍民兩用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，目前，俄羅斯正在加緊恢復(fù)建設(shè)格洛納斯系統(tǒng)，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(shè)斷斷續(xù)續(xù)，前景難料。

歐洲“伽利略”系統(tǒng)：是歐空局與歐盟在1999年合作啟動(dòng)的，該系統(tǒng)民用信號(hào)精度最高可達(dá)1米，目前，伽利略系統(tǒng)正在建設(shè)，還沒有提供正式的服務(wù)。

中國“北斗”系統(tǒng)：于1994年開始全面研制，根據(jù)規(guī)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分三步實(shí)施：

第一步，組建衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)。我國2000年建成了由2顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星組成的試驗(yàn)系統(tǒng)，與國外同類系統(tǒng)相比，北斗試驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是投資少，組建快，尤其是具有通信功能，特別適用于需把導(dǎo)航與通信相結(jié)合的用戶；

第二步，在2012年完成14顆衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，組成區(qū)域性、可以自主導(dǎo)航的定位系統(tǒng)。區(qū)域系統(tǒng)將為中國及周邊地區(qū)的用戶提供陸、海、空導(dǎo)航定位服務(wù)，為航天用戶提供定位和軌道測(cè)定手段，滿足導(dǎo)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(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的、覆蓋全球的全球?qū)Ш较到y(tǒng)。

衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是衛(wèi)星導(dǎo)航的多系統(tǒng)并存，使系統(tǒng)可用性得以提高，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鼜V闊；二是多元組合導(dǎo)航技術(shù)正在得到推廣應(yīng)用，主要有GPS與移動(dòng)通信基站定位、陀螺、航位推算技術(shù)等組合應(yīng)用；三是衛(wèi)星導(dǎo)航與無線通信等其他高技術(shù)結(jié)合，如GPS接收機(jī)嵌入到蜂窩無線電話、便攜式PC、PDA和手表等安全、通信、消費(fèi)等電子類產(chǎn)品中，從根本上促進(jìn)了IT技術(shù)的整體發(fā)展。

隨著各種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相互兼容并、與其他導(dǎo)航技術(shù)組合成為趨勢(shì)。中國始終致力于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與美國的GPS、俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)、歐洲“伽利略”系統(tǒng)一起來推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容共用，為全球用戶提供更加可靠、更高性能的定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于GIS技術(shù)的北斗/GPS與INS組合車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是：一種基于GIS技術(shù)的北斗/GPS與INS組合車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)，該組合車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)由北斗二代-全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)、地理信息系統(tǒng)（GIS）和數(shù)據(jù)融合與控制系統(tǒng)四部分構(gòu)成；其中，北斗二代-全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括北斗二代/GPS接收機(jī)及其與數(shù)據(jù)融合與控制系統(tǒng)連接的接口電路；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)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(shù)據(jù)融合與控制系統(tǒng)連接的接口電路；數(shù)據(jù)融合與控制系統(tǒng)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(tǒng)包括導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)庫以及地圖匹配模塊。

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