一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不僅包括空中、地面，還可以在水下。慣導(dǎo)的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。
[0003]中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是繼美國全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和美國GPS、俄羅斯GL0NASS、歐盟GALILEO，是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認定的供應(yīng)商。
[0004]中國發(fā)明專利CN 102608642 A公開了一種北斗/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航處理模塊、慣性測量單元、INS處理模塊和卡爾曼濾波計算模塊，北斗導(dǎo)航處理模塊用于計算和輸出北斗測量數(shù)據(jù)，慣性測量單元用于輸出慣性測量數(shù)據(jù)，INS處理模塊接收慣性測量單元輸出的數(shù)字信號，通過導(dǎo)航積分計算，獲得載體位置、速度、姿態(tài)和航向數(shù)據(jù)，卡爾曼濾波計算模塊接收上述INS處理模塊和上述北斗接收機的輸出信號，通過N狀態(tài)卡爾曼濾波計算，修正INS處理模塊的參數(shù)，并將上述修正參數(shù)反饋到INS處理模塊和北斗接收機，INS處理模塊接收卡爾曼濾波計算模塊反饋修正參數(shù)，得到組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題提供一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位方法及裝置。
[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位方法，包括以下步驟，
[0007]步驟SlOl:數(shù)據(jù)采集，北斗接收機通過北斗接收天線接收北斗定位數(shù)據(jù)，慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)；
[0008]步驟S102:數(shù)據(jù)處理，將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊進行過濾、放大，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后傳輸給定位數(shù)據(jù)處理模塊；北斗接收機通過比例積分調(diào)整將定位數(shù)據(jù)傳輸給定位數(shù)據(jù)處理模塊；
[0009]步驟S103:定位數(shù)據(jù)確定，數(shù)據(jù)處理模塊將北斗接收機和慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊傳輸來的定位數(shù)據(jù)綜合調(diào)整；
[0010]步驟S104:定位信息顯示，數(shù)據(jù)處理模塊將調(diào)整后的定位信息數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器，控制器將定位數(shù)據(jù)信息通過顯示模塊顯示。
[0011]進一步的，步驟SlOl中慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括加速度傳感器和陀螺儀采集的數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明還包括一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位裝置，包括北斗接收機和慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊，所述慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊與定位數(shù)據(jù)處理模塊相連接，所述北斗接收機通過比例積分調(diào)整模塊與定位數(shù)據(jù)處理模塊相連接，所述定位數(shù)據(jù)處理模塊與控制器輸入端連接，所述控制器輸出端與顯示模塊相連接。
[0013]進一步的，所述北斗接收機包括相互連接的北斗接收天線和北斗接收模塊，所述北斗接收模塊與比例積分調(diào)整模塊相連接。
[0014]進一步的，所述慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度傳感器和陀螺儀，所述加速度傳感器和陀螺儀都與濾波單元輸入端相連接，所述濾波單元輸出端與放大單元輸入端相連接，所述放大單元輸出端與A/D轉(zhuǎn)換單元輸入端相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換單元輸出端與定位數(shù)據(jù)處理模塊相連接。
[0015]更進一步的，所述濾波單元為EMI濾波器，所述的EMI濾波器包括電解電容Cl，所述電解電容Cl并聯(lián)在電流電壓檢測單元輸出端，所述電解電容Cl兩端并聯(lián)有電容C2，所述電容C2兩端并聯(lián)有電感L1、電容C3和電感L2的串聯(lián)電路，所述電感LI與電容C3的連接點為濾波單元正極輸出端，所述電容C3與電感L2的連接點為濾波單元負極輸出端。
[0016]更進一步的，所述放大單元包括放大芯片U1，所述芯片Ul的2、3號管腳分別通過電阻Rl、R2與濾波單元負、正極輸出端相連接；所述芯片Ul的1、8號管腳之間連接有電阻R3與滑動變阻器RPl的串聯(lián)電路，所述滑動變阻器RPl兩端并聯(lián)電阻R4 ;所述芯片Ul的6號管腳通過電阻R5與A/D轉(zhuǎn)換器輸入端相連接。
[0017]采用上述方法和結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明通過采集并處理北斗定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的定位信息，然后通過定位數(shù)據(jù)處理模塊對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航的定位信息結(jié)合調(diào)整，提高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度。
【附圖說明】
[0018]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0019]圖1為本發(fā)明一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2為本發(fā)明濾波單元的電路原理圖。
[0021]圖3為本發(fā)明放大單元的電路原理圖。
[0022]圖中:I為北斗接收機，2為比例積分調(diào)整模塊，3為慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊，4為定位數(shù)據(jù)處理模塊，5為控制器，6為顯示模塊
[0023]101為北斗接收天線，102為北斗接收模塊，301為加速度傳感器，302為陀螺儀，303為濾波單元，304為放大單元，305為A/D轉(zhuǎn)換單元
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明包括一種北斗定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組合導(dǎo)航無源定位方法，包括以下步驟，
[0025]步驟SlOl:數(shù)據(jù)采集，北斗接收機通過北斗接收天線接收北斗定位數(shù)據(jù)，慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)；這里，慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括加速度傳感器和陀螺儀采集的數(shù)據(jù)。
[0026]步驟S102:數(shù)據(jù)處理，將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊進行過濾、放大，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后傳輸給定位數(shù)據(jù)處理模塊；北斗接收機通過比例積分調(diào)整將定位數(shù)據(jù)傳輸給定位數(shù)據(jù)處理模塊。
[0027]步驟S103:定位數(shù)據(jù)確定，數(shù)據(jù)處理模塊將北斗接收機和慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集模塊傳輸來的定位數(shù)據(jù)