[發明專利]一種高精度組合導航儀

在審

• 申請號: 202011073327.3
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112213759A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 宋增祿;湯勝楠;祿盛;陳亞琳;雷建明
• 申請（專利權）人: 南京工業職業技術大學
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01C21/18
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 婁嘉寧

本發明公開的屬于導航儀技術領域，具體為一種高精度組合導航儀，包括導航解算單元、IMU和二次電源，所述導航解算單元的底部通過螺絲固定連接所述IMU，所述導航解算單元的內部電性連接有輸入接口、導航計算機和輸出接口，所述輸入接口和所述導航計算機電性連接，該種高精度組合導航儀，以陀螺儀輸出跟蹤慣性坐標系的變化，將加速度計輸出在慣性系中進行投影，單濾除載體對地的加速度影響后，可觀測到地球自轉引起重力加速度G在慣性坐標系中的緩慢旋轉漂移，G的漂移是在以地球自轉軸為主軸的一個錐面內，最終可以從G的漂移圖中確定出地理北向，實時為車輛提供姿態、速度和位置等導航信息。

技術領域

本發明涉及導航儀技術領域，具體為一種高精度組合導航儀。

背景技術

導航儀，現代科技的產物，多用于汽車上，用于定位、導航和娛樂，隨著汽車的普及和道路的建設，城際間的經濟往來更加頻繁，車載GPS導航儀顯得很重要，準確定位、導航、娛樂功能集于一身的導航更能滿足車主的需求，成為車上的基本裝備。

導航儀是在全球衛星定位系統GPS基礎上發展起來的新型技術應用裝置。它的原理GPS是一種能接收定位衛星信號，經過微處理器計算出汽車所在精確經度和緯度以及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來的一種裝置。

高精度慣導系統主要包括初始對準及導航工作兩個階段。其初始對準包括尋北和找平。尋北利用高精度光纖陀螺，采用類似OCTANS的對準技術，實現抗擾動尋北；找平利用加速度計在重力場中敏感傾斜的原理，采用水平投影計算得出。產品初始對準完成后利用卡爾曼濾波技術融合捷聯慣性系統(SINS)，衛星定位導航系統(GPS或北斗)，里程計和高度計等信息。

目前，傳統的初始對準一般包括兩個階段，粗對準和精對準。精對準要在粗對準的基礎上才能完成，然而，粗對準要求載體嚴格的禁止，才能解算出粗略的方位角，在很對情況下，載體都不可能絕對的禁止，存在振動或者晃動，甚至運動的情況。這時，傳統的粗對準方法失效，穩定性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高精度組合導航儀，以解決上述背景技術中提出的現有的傳統的初始對準一般包括兩個階段，粗對準和精對準。精對準要在粗對準的基礎上才能完成，然而，粗對準要求載體嚴格的禁止，才能解算出粗略的方位角，在很對情況下，載體都不可能絕對的禁止，存在振動或者晃動，甚至運動的情況。這時，傳統的粗對準方法失效，穩定性差的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高精度組合導航儀，包括導航解算單元、IMU和二次電源，所述導航解算單元的底部通過螺絲固定連接所述IMU，所述導航解算單元的內部電性連接有輸入接口、導航計算機和輸出接口，所述輸入接口和所述導航計算機電性連接，所述導航計算機的電性輸出端電性連接所述輸出接口，所述輸出接口的電性輸出端電性連接有RS和CAN總線，所述輸入接口的電性輸入端電性連接有里程計和北斗模塊，所述IMU的內部電性連接有陀螺組件和加速度計組件，所述陀螺組件和所述加速度計組件的電性輸出端與所述輸入接口的電性輸入端電性連接，所述二次電源的電性輸出端通過導線電性連接所述導航解算單元和所述IMU。

優選的，所述陀螺組件為高精度光纖陀螺，所述加速度計組件為石英撓性加速度計和相關轉換電路。

優選的，所述北斗模塊為衛星定位導航系統，接收并解算衛星定位信息，提供載體位置、高度和速度等信息。

優選的，所述里程計包括高度計和信息包解碼電路。

優選的，所述二次電源的內部包括電源濾波器、DC/DC電源和穩壓電源模塊。

優選的，所述導航計算機的內部包括導航計算電路模塊，可提取信息、誤差補償和進行導航算法，與上位機通訊并輸出導航信息參數。

優選的，所述導航解算單元的底部通過螺絲固定連接有主組合板，所述IMU的底部通過螺絲固定連接有副組合板。