[實用新型]一種捷聯慣性導航系統

有效

• 申請號: 201720568078.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN206740142U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 朱蕓
• 申請（專利權）人: 四川保元防務技術有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 成都元信知識產權代理有限公司51234
• 代理人: 孫法勝

技術領域

本實用新型涉及導航技術領域，尤其涉及一種捷聯慣性導航系統。

背景技術

慣性導航系統是利用慣性敏感器件、基準方向和初始的位置信息來確定載體的位置、速度和姿態的自助式導航系統。完全依靠載體自身的設備進行導航，不依賴與任何外部信息，也不向外部輻射能量，因此，具有隱蔽性、全天候等優點，被廣泛應用于航天、航空、航海和許多民用領域，成為目前各種導航體上應用的主要導航設備。按慣性測量裝置在載體上的安裝方式，可以將慣性導航系統分為平臺式慣性導航系統和捷聯式慣性導航系統。平臺式慣性導航系統采用了復雜的機械平臺，其制造和維護成本較高，體積大，質量大，可靠性不高。捷聯慣性導航系統省去了機電式的導航平臺，從而使整個系統的體積、重量和成本大大的降低，慣性元件更加便于安裝和維護，逐步取代了平臺式慣性導航系統。傳統的捷聯慣性導航系統采用以下兩種方案進行控制，一種是采用 ARM處理器進行慣導數據的采集，結合DSP對大量復雜的數據進行處理；另一種是采用FPGA作為系統外圍設備擴展部分并進行控制，通過DSP進行導航的解算。這兩種方案在一般的應用中是可行的，能夠達到使用要求，但是在對系統尺寸、功耗、成本有嚴格要求的系統，上述方案無法滿足要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種捷聯慣性導航系統，該系統具有集成度高、結構簡單的優點，降低了整個系統的體積和功耗，節省了設計成本，加快了設計周期，提高了導航系統的可靠性。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種捷聯慣性導航系統，包括微型測量單元、數據調理與濾波單元、控制單元、通訊單元、存儲單元和供電單元，

所述微型測量單元與數據調理與濾波單元電連接，用于獲取載體的軸向角速度和軸向加速度，具體包括微機械陀螺和微加速度計，所述微機械陀螺用于獲取載體的運動角速度，具體采用IDG-300雙軸陀螺，所述微加速度計用于獲取載體的運動度，具體采用KXR94三軸加速度計；

所述數據調理與濾波單元與控制單元電連接，用于將微型測量單元獲取的載體的軸向角速度和軸向加速度信號進行低通濾波后進行模數轉換，并將轉換后的信號發送至控制單元；

所述控制單元用于根據微型測量單元獲取的載體的軸向角速度和軸向加速度信號，計算載體的空間位置，具體采用E2PC35F484C6N型FPGA芯片；

所述通訊單元與控制單元電連接，用于控制單元外部設備之間的數據交換；

所述存儲單元與控制單元電連接，用于存儲控制單元獲取的數據；

所述供電單元與微型測量單元、數據調理與濾波單元、控制單元、通訊單元、存儲單元均電連接，用于給上述單元供電。

特別地，所述數據調理與濾波單元包括多路選擇器、穩壓器和A/D轉換器。

特別地，所述多路選擇器采用ADG706芯片。

特別地，所述穩壓器采用ADR445芯片。

特別地，所述A/D轉換器采用AD7685芯片。

特別地，所述通訊單元包括三個MAX3232串行接口芯片。

特別地，所述微型測量單元還包括數字溫度傳感器，所述數字溫度傳感器與控制單元電連接，用于獲取載體所處環境溫度，并將其發送至控制單元；所述捷聯慣性導航系統還包括溫度補償單元，所述溫度補償單元與控制單元電連接，用于引入溫度補償，消除溫度對捷聯慣性導航系統精度產生的影響。

本實用新型提出了一種捷聯慣性導航系統，該系統具有集成度高、結構簡單的優點，降低了整個導航系統的體積和功耗，節省了設計成本，加快了設計周期，提高了導航系統的可靠性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例1提供的捷聯慣性導航系統結構框圖。

圖2為本實用新型實施例1提供的微加速度計電路原理圖。

圖3為本實用新型實施例1提供的微機械陀螺電路原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1所示，圖1為本實用新型實施例1提供的捷聯慣性導航系統結構框圖，所述捷聯慣性導航系統包括微型測量單元、數據調理與濾波單元、控制單元、通訊單元、存儲單元和供電單元。