[發明專利]一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統

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• 申請號: 201610826635.6
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106705966A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 徐燁烽;張仲毅;徐韜
• 申請（專利權）人: 北京星網衛通科技開發有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01S19/47
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統，其特征在于，系統包括高精度GPS基準站(1)，GPS移動站(2)，慣性測量單元(3)，三軸穩定平臺(4)，平臺任務載荷(5)，數據存儲單元1(6)，綜合處理計算機(7)，數據存儲單元2(8)，數據后處理模塊(9)組成；GPS移動站(2)，慣性測量單元(3)，三軸穩定平臺(4)均通過通信接口與綜合處理計算機(7)相連；綜合處理計算機(7)內含同步時鐘1發生器(10)，組合導航解算模塊(11)，穩定控制模塊(12)，導航誤差估計模塊(13)；同步時鐘1發生器(10)發出高精度的同步時鐘脈沖1(14)，數據存儲單元1(6)基于同步時鐘脈沖1(14)的信號，同步鎖存GPS移動站(2)，慣性測量單元(3)，三軸穩定平臺(4)，平臺任務載荷(5)的所有原始數據信息；綜合處理計算機(7)內含組合導航解算模塊(11)，該模塊采集GPS移動站(2)和慣性測量單元(3)的原始數據信息，實現高精度的位置及姿態解算，并將解算信息送給穩定控制模塊(12)，穩定控制模塊(12)輸出控制指令，實現三軸穩定平臺(4)的穩定控制，同時利用導航誤差估計模塊(13)估計出組合導航系統的相關誤差，并進行補償；GPS基準站(1)將原始數據存儲至數據存儲單元2(8)上，數據后處理模塊(9)將數據存儲單元1(6)和數據存儲單元2(8)上的信息進行融合，并輸出高精度的位置、速度、姿態等運載體信息和與之匹配的任務載荷測量信息。

2.根據權利要求1所述的一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統，其特征在于同步時鐘1發生器(10)的工作原理如下：利用GPS的秒脈沖pps信號作為基準時鐘信號，并以此時鐘信號作為參考對綜合處理計算機的晶振時鐘系統進行誤差修正，并將修正后的晶振計時系統插值到兩個pps脈沖之間，從而實現無誤差積累的高頻時鐘信號。

3.根據權利要求1所述的一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統，其特征在于所述的綜合處理計算機(7)可以利用單CPU多線程并行處理導航解算和穩定控制模塊，實現穩定控制的最小時間延遲，確保穩控控制的精度。

4.根據權利要求1所述的一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統，其特征在于所述的綜合處理計算機(7)內含的導航誤差估計模塊(13)可以根據穩定平臺上的任務載荷對目標鎖定跟蹤時的偏移量的測量，估算出組合導航模塊解算的姿態角誤差，并進一步估計慣性測量單元的器件誤差，并對之進行誤差補償。

5.根據權利要求1所述的一種可實現高精度絕對位置及姿態測量的穩定平臺系統，其特征在于所述的數據處理模塊綜合數據存儲單元1(6)和數據存儲單元2(8)的數據信息，實現GPS的差分解算，并利用正逆向融合的組合導航后處理解算，實現高精度的姿態測量，同時實現任務載荷數據與位置、姿態數據的匹配。

6.根據權利要求5所述的數據后處理模塊(9)采集的數據存儲單元2(8)的數據基于GPS的pps秒脈沖時鐘信號進行鎖存，與數據儲存單元1(6)具有同樣的時鐘基準。