[實用新型]一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520056080.2
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN204421917U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高志勇;周宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京磐云信息科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于導(dǎo)航用傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊。

背景技術(shù)

捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航，慣性測量元件（陀螺儀和加速度計）直接裝在飛行器上，用計算機把測量信號變換為導(dǎo)航參數(shù)的一種導(dǎo)航技術(shù)。與平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相比，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)將陀螺儀和加速度計直接安裝在飛行器上，用計算機對加速度計測得的飛行器加速度信號進行坐標變換，再進行導(dǎo)航計算得出需要的導(dǎo)航參數(shù)（航向、地速、航行距離和地理位置等）。這樣省去了慣性平臺，使系統(tǒng)體積小、重量輕、成本低、維護方便。隨著電子計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在市場上的份額已經(jīng)占據(jù)領(lǐng)先地位。

捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航技術(shù)問世時間較短，現(xiàn)漸漸凸顯一些問題。在捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)需要進行坐標變換，而且必須進行實時計算，因而要求計算機具有很高的運算速度和較大的容量。由于慣性元件直接安裝在飛行器上，陀螺儀和加速度計直接承受飛行器的振動、沖擊和角運動，因而會產(chǎn)生附加的動態(tài)誤差。此外，測量飛行器沿坐標系各軸的加速度和角速度，一般須分別沿3個坐標軸配置?3個加速度計和3個單自由度陀螺儀。但只要一個元件發(fā)生故障，系統(tǒng)便不能正常工作。作為捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部分，其傳感器模塊仍應(yīng)進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種簡易、精確、可靠的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述運動傳感器模塊包括微程序控制器1、電源管理模塊2、數(shù)據(jù)存儲器3、USB接口4、加速度傳感器5、陀螺儀傳感器6、壓電傳感器7和無線通訊模塊8；所述電源模塊2、數(shù)據(jù)存儲器3、USB接口4、加速度傳感器5、陀螺儀傳感器6、壓電傳感器7和無線通訊模塊8均與微程序控制器1連接；所述電源管理模2塊含有三元聚合物鋰電池，其連接USB接口4；所述加速度傳感器5和陀螺儀傳感器6共有四對，其中三對設(shè)在相互垂直的三維軸上，另一對設(shè)在與三維軸等距的空間。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述加速度傳感器5為單軸、二軸或三軸的加速度傳感器。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述加速度傳感器5為ADXL330。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述陀螺儀傳感器6為微機械陀螺儀、壓電陀螺儀傳感器或光纖陀螺儀傳感器。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述陀螺儀傳感器6為ADXRS150。

本實用新型所述的一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述無線通訊模塊8支持GSM/GPRS/EDGE/3G/4G?等通訊制式。

與與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊設(shè)有四對加速度傳感器和陀螺儀傳感器，其中三對用于測定慣性空間的角速率和加速度等信號，第四對用于輸出參考信息；當三維軸上的任一軸出現(xiàn)故障時，根據(jù)第四對軸上的信息，可以推算出可供參考的有用導(dǎo)航信息。因此，本實用新型所述的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊具有簡易、精確、可靠的優(yōu)點。

附圖說明

圖1：帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊示意圖；圖2：加速度傳感器和陀螺儀傳感器安裝示意圖；微程序控制器-1、電源管理模塊-2、數(shù)據(jù)存儲器-3、USB接口-4、加速度傳感器-5、陀螺儀傳感器-6、壓電傳感器-7、無線通訊模塊-8。

具體實施方式

結(jié)合具體的實施例對本實用新型所述的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊做進一步說明，但是本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1

一種帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊，所述運動傳感器模塊包括微程序控制器1、電源管理模塊2、數(shù)據(jù)存儲器3、USB接口4、加速度傳感器5、陀螺儀傳感器6、壓電傳感器7和無線通訊模塊8；所述電源模塊2、數(shù)據(jù)存儲器3、USB接口4、加速度傳感器5、陀螺儀傳感器6、壓電傳感器7和無線通訊模塊8均與微程序控制器1連接；所述電源管理模2塊含有三元聚合物鋰電池，其連接USB接口4；所述加速度傳感器5和陀螺儀傳感器6共有四對，其中三對設(shè)在相互垂直的三維軸上，另一對設(shè)在與三維軸等距的空間；所述加速度傳感器5為ADXL330；所述陀螺儀傳感器6為ADXRS150；所述無線通訊模塊8支持4G通訊制式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊設(shè)有四對加速度傳感器和陀螺儀傳感器，其中三對用于測定慣性空間的角速率和加速度等信號，第四對用于輸出參考信息；當三維軸上的任一軸出現(xiàn)故障時，根據(jù)第四對軸上的信息，可以推算出可供參考的有用導(dǎo)航信息。因此，本實用新型所述的帶有捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航元件的運動傳感器模塊具有簡易、精確、可靠的優(yōu)點。