[發明專利]基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統及方法

在審

• 申請號: 201910220144.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109884680A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 張麗杰;王鑫;劉瑞;姜濤
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01C21/16
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

1.基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統，其特征在于：包括多核DSP單元、微慣性測量單元和北斗衛星導航接收機；微慣性測量單元和北斗衛星導航接收機的輸出端均與多核DSP單元連接；

所述微慣性測量單元，用于測量載體的旋轉角速度、加速度和所處環境的磁場強度信息；

所述北斗衛星導航接收機，用于測量衛星的位置、偽距、偽距率信息和載體的初始速度與位置信息；

所述多核DSP單元，用于采集微慣性測量單元數據和北斗衛星導航接收機數據，進行數據解析、選星、測距誤差修正、SINS解算，采用擴展卡爾曼濾波EKF對SINS姿態信息進行估計，采用平方根容積卡爾曼濾波SCKF對北斗系統和SINS的偽距、偽距率數據進行融合，估計并補償SINS位置誤差和速度誤差，之后對外輸出高精度、高刷新頻率的導航數據。

2.根據權利要求1所述的基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統，其特征在于：所述緊組合導航系統還包括無線通訊模塊；所述無線通訊模塊與多核DSP單元連接，接收多核DSP單元對外輸出的導航數據，與安裝有同款無線通訊模塊的設備通信，以無線方式傳輸導航數據；所述多核DSP單元還通過UART接口，以有線通信方式對外傳輸導航數據。

3.根據權利要求2所述的基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統，其特征在于：所述緊組合導航系統還包括供電電源，所述供電電源分別與多核DSP單元、微慣性測量單元、北斗衛星導航接收機和無線通訊模塊連接，實現對整個系統進行供電。

4.根據權利要求3所述的基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統，其特征在于：所述微慣性測量單元采用ADIS16405，ADIS16405中包含陀螺儀、加速度計和磁力計；所述北斗衛星導航接收機采用CNS200，所述無線通訊模塊采用NRF24L01。

5.根據權利要求1所述的基于多核DSP的北斗_SINS緊組合導航系統，其特征在于：所述多核DSP單元采用TMS320C6748處理器，所述TMS320C6748處理器包括一個DSP核心和兩個PRU協處理器核心，兩個協處理器核心分別為PRU0和PRU1；

所述DSP核心，通過SPI接口SPI0與微慣性測量單元連接，用于采集微慣性測量單元的數據、與PRU0和PRU1通訊、進行數據解析、選星、測距誤差修正和導航計算；

所述PRU0核心，通過UART接口UART2以1Hz的頻率采集北斗衛星導航接收機的數據；

所述PRU1核心，通過UART接口UART0，以有線通信方式對外傳輸導航數據，所述PRU1核心還通過SPI接口SPI1與無線通訊模塊連接，用于以100Hz的頻率向外發送導航結果數據；

所述DSP核心和兩個PRU核心之間的通信通過共享內存SHRAM實現，北斗導航接收機以1Hz的刷新頻率輸出衛星導航數據，PRU0核將收到的北斗衛星導航數據寫入SHRAM并通知DSP核心將其讀出，DSP核心以100Hz的刷新頻率將計算得到的導航參數寫入SHRAM并通知PRU1核將其讀出。