CN105278530B - 一种磁条信号容错纠错处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁条信号容错纠错处理方法和系统，所述方法包括：S1、在每个导航控制点设置M个磁导航传感器，并根据磁条宽度和磁导航传感器的间距，设置其中N个磁导航传感器为有效点N，剩下的M‑N个磁导航传感器为无效点；S2、在M个磁信号中，从左往右或从右往左遍历寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，组成一组磁导航信号；S3、对磁导航信号进行二值化处理，将有效点设为“1”，将无效点设为“0”，或反之，输出一组导航二值化数据；S4、结合导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对导航二值化数据进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制数据；S5、AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

Description

一种磁条信号容错纠错处理方法和系统

技术领域

本发明涉及AGV控制领域，特别是涉及一种磁条信号容错纠错处理方法和系统。

背景技术

目前AGV(自动引导小车)已经成为智能制造、先进物流以及数字化工厂中的重要设备，特别在提高生产效率和提高生产准确性具有非常重要的作用。

而最近伴随工业4.0和中国制造2025的规划，智能制造和智能物流深深渗透到每一个领域，特别是家电、汽车装配等行业需求越来越大，AGV自主化研发生产迫在眉睫，AGV核心技术掌握更是关键。显而易见AGV的核心技术在AGV导航上，常见的AGV导航有光电、视觉、磁条、激光等，而市面上常见的AGV产品为磁导航AGV。鉴于磁导航稳定、可靠、成本低、应用广泛等特点，磁导航方式备受青睐。

实际上各个厂家都面临着磁导航AGV都面临脱轨的考验，解决其根本问题就在于磁导航算法。目前很多AGV供应商为解决这一问题，给客户的产品使用手册中附加了相关规定和说明，回避了很多磁条路线，对磁条宽度进行相关限定，限制磁条转弯角度，要求客户避免使磁条形成三岔路口……等等，这样对AGV的使用带来极大不方便，甚至导致路线非常绕，大大降低了AGV的工作效率。

另外，由于磁条在铺设布置过程中，或随着使用时间的增大，磁条本身也可能会出来相关问题而导致AGV脱轨，例如图1所示的磁条出现压断状况，图2所示的磁条磁性减弱磁条磁性不均匀状况等等，由于供应商对导航线路的要求和限定，使得导航路线延长，这也增大AGV脱轨的事故发生率。

而在AGV的正常行驶过程中，AGV路过磁条交叉处时最容易出现脱轨现象，磁条交叉处脱轨的本质在于磁条信号相互干扰，那么怎么才能从磁条交叉处提取有效的磁条信息，这是解决交叉磁条脱轨最本质方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁条信号容错纠错处理方法和系统，解决AGV磁导航控制的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种磁条信号容错纠错处理方法，所述方法包括以下多个步骤：

S1、有效信号设置：在每个导航控制点设置M个磁导航传感器，并根据磁条宽度和磁导航传感器的间距，设置其中N个磁导航传感器为有效点N，剩下的M-N个磁导航传感器为无效点，其中，M和N均为正整数，且M≥N；

S2、有效信号识别提取：在M个磁信号中，从左往右或从右往左遍历寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，组成一组磁导航信号；

S3、数据二值化：对磁导航信号进行二值化处理，将有效点设为“1”，将无效点设为“0”，或将有效点设为“0”，将无效点设为“1”，输出一组导航二值化数据；

S4、模式选择：结合导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对导航二值化数据进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制数据；

S5、AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

进一步的，所述步骤S2中，遍历结果包括以下多种情况：

S201、遍历寻找后没有发现有效点，则判定AGV处于离线脱轨状态；

S202、遍历寻找后发现有效点，则提取有效点和无效点的信息，所述信息包括位置信息和数量信息。

进一步的，步骤S4中，所述的运行模式包括以右侧为准运行、以左边为准运行和以中间为准运行，即所述运行模式包括右转弯、左转弯和直行。

S401、若选择的运行模式为以左边为准运行，则从左至右处理导航二值化数据，若该导航二值化数据中，从左至右第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点，J为正整数。

S402、若选择的运行模式为以右边为准运行，则从右至左处理导航二值化数据，若该导航二值化数据中，从右至左第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点。

S403、若选择的运行模式为以中间为准运行，则以中间为准处理导航二值化数据，在该导航二值化数据中，以中间连续N个有效点为准，分别将该连续的N个有效点的两侧的所有有效点强制变为无效点。

进一步的，所述方法还包括膨胀处理步骤，在模式选择步骤S4处理后，若处理后的导航二值化数据中，没有连续的N个有效点，则根据运行模式对有效点进行膨胀处理，强制性将其一侧或两侧变为有效点，以组成连续的N个有效点。

进一步的，所述加权处理包括线性化加权处理和非线性加权处理；线性化加权处理中，加权函数值呈线性增长；非线性处理加权处理中，加权函数值呈非线性增长，使得AGV偏离磁条轨道的偏差角越大，其加权值增量越大。

进一步的，所述方法还包括差分处理步骤，通过差分函数对加权函数值进行差分处理，获取差分值，将该差分值与预设阈值进行比较，判断导航控制数据是否有效，若该差分值不在预设阈值范围内，则抛弃该导航控制数据，保持上一状态继续运行。

进一步的，所述方法还包括中值滤波处理步骤，对连续的三组导航控制数据的加权函数值进行平均运算，AGV以该平均值作为PID调节控制信号。

本发明还提出了一种磁条信号容错纠错处理系统，所述系统包括依次连接的有效信号设置单元、有效信号识别提取单元、数据二值化处理单元和模式选择单元。

所述有效信号设置单元用于设置AGV磁条轨道上，每个导航控制点的有效点，即有效磁导航传感器。

所述有效信号识别提取单元采用遍历的方式寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，获取磁导航信号。

所述数据二值化处理单元将有效信号识别提取单元所采集的磁导航信号进行二值化处理。

所述模式选择单元根据导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对二值化处理后的磁导航信号进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制数据，AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

进一步的，所述系统还包括膨胀处理单元、加权处理单元、差分处理单元和中值滤波处理单元中的一种或多种的组合。

所述膨胀处理单元与模式选择单元连接，通过膨胀处理将无效的导航控制数据转换为有效的导航控制数据。

所述加权处理单元与模式选择单元连接，对有效的导航控制数据进行加权处理，获取加权函数值。

所述差分处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行差分处理，除去噪声，还原磁条的导航信息。

所述中值滤波处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行中值滤波处理，增加磁条的导航信息的鲁棒性和容错性，并将有效的导航控制数据输出到PID调解器。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过有效信号设置步骤/单元，可使得AGV能适应各种磁条宽度、通过加权处理步骤/单元、差分处理步骤/单元和中值滤波处理步骤/单元，可使得AGV在局部损坏磁条上，仍能正常运行，容错性极强。

2)本发明能实现AGV在“人字”、“倒人字”、“十字”、“丁字”、“X字”等交叉路口正常运行使用，容错能力极强，缩短磁条导轨的路线，能更好的进行AGV运行路线的规划，大大提高AGV的工作效率。

3)本发明通过模式选择步骤/单元，使得AGV能够适应“三岔路口”，AGV在三岔路口，也可正常的运行和使用，这是目前很多AGV供应商没法满足的。

4)本发明抗干扰能力强，能在各种工厂、变电站等工频电磁环境中正常运行。本发明在给客户带来方便、效率、美观的同时，更重要的是大大提高了AGV运行的可靠性。

附图说明

图1为现有磁条导轨出现磁条压断状况的示意图；

图2为现有磁条导轨出现磁性分布不连续状况的示意图；

图3为本发明中磁条信号容错纠错处理方法的流程示意图；

图4为本发明中倒人字形交叉路口示意图；

图5为本发明中顺人字形交叉路口流程示意图；

图6为本发明中磁条信号容错纠错处理系统的结构示意图之一；

图7为本发明中磁条信号容错纠错处理系统的结构示意图之二；

图8为本发明中十字交叉路口示意图；

图9为本发明中T字交叉路口示意图；

图10为本发明中X字交叉路口示意图；

图11为本发明中三岔路口示意图；

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一、磁条信号容错纠错处理方法

如图3所示，一种磁条信号容错纠错处理方法，所述方法包括以下多个步骤。

(1)步骤S1，有效信号设置：在每个导航控制点设置M个磁导航传感器，并根据磁条宽度和磁导航传感器的间距，设置其中N个磁导航传感器为有效点N，剩下的M-N个磁导航传感器为无效点，其中，M和N均为正整数，且M≥N。

为了适应不同磁条宽度的磁条导轨，如磁条宽度可能为5mm、30mm、50mm等等，N的取值可根据实际情况来设置。磁导航传感器设在磁条导轨上，一般有效状态有两种，如存在两个连续的有效点和存在三个连续的有效点，即一般的N＝2，或N＝3，M＝12，如图4所示，图4中该导航检测点设置有12个磁导航传感器，其中两个在磁条上，为有效点。

(2)步骤S2，有效信号识别提取：在M个磁信号中，从左往右或从右往左遍历寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，组成一组磁导航信号。

由于磁条导轨上的磁条强度分布不均、或者由于外部电磁场的干扰，采集到的磁条导航信号中，可能出现有效点不连续的现象，所以要求从磁条导航信号中通过从左到右或从右往左的遍历寻找到有效点。

进一步的，所述步骤S2中，遍历结果可能包括以下多种情况：

S201、遍历寻找后没有发现有效点，则判定AGV处于离线脱轨状态；

S202、遍历寻找后发现有效点，则提取有效点和无效点的信息，所述信息包括位置信息和数量信息。

所述步骤S202中，遍历结果包括以下多种子情况：

①发现连续N个有效点，则提取有效点；

②寻找到的有效点的数量Q小于预设有效点的数量N，则提取所有无效点；

③同时发现无效点和有效点，则提取有效点；

④发现多处连续N个有效点，则同时提取所有有效点和无效点，无效点该位可以“0”填充。

(3)步骤S3，数据二值化：对磁导航信号进行二值化处理，将有效点设为“1”，将无效点设为“0”，或反之，输出一组导航二值化数据。

一般磁导航传感器采集通过RS232或者RS422协议的字节响应，数据由两个字节表达，需要将数据字节对应上磁导航传感器的每个点，并每一个磁导航传感器的状态由一个字节来表示，若采用12个磁导航传感器组成的导航控制点，则该检测点从左到右可依次定义为1到12，其磁导航信号包括12个字节，然后对其进行二值化处理，得到导航二值化数据。

导航二值化数据p(i)的表达式为：i-M个磁导航传感器中的第i个。

二值化处理后，如数据变为0x01，0x98，则表位0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0，0 0 00 1 1 1 0 0 0 0 0。

(4)步骤S4，模式选择：根据导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对导航二值化数据进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制数据。

所述导航提示信息包括路标或其它提示装置。

所述的运行模式包括以右侧为准运行、以左边为准运行和以中间为准运行，即所述运行模式包括右转弯、左转弯和直行。

S401、若选择的运行模式为以左边为准运行，则从左至右处理导航二值化数据，若该导航二值化数据中，从左至右第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点，J为正整数。

S402、若选择的运行模式为以右边为准运行，则从右至左处理导航二值化数据，若该导航二值化数据中，从右至左第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点。

S403、若选择的运行模式为以中间为准运行，则以中间为准处理导航二值化数据，在该导航二值化数据中，以中间连续N个有效点为准，分别将该连续的N个有效点的两侧的所有有效点强制变为无效点。

如表1所示，模式选择处理后的磁导航信号。

表1 模式选择处理过程

(5)步骤S5，膨胀处理：在模式选择步骤S4处理后，若处理后的导航二值化数据中，没有连续的N个有效点，则根据运行模式对有效点进行膨胀处理，强制性将其一侧或两侧变为有效点，以组成连续的N个有效点。

如果磁条很弱或者受到地面电磁影响变弱后，经过模式选择后，磁信号有可能为00 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0，也就是只有1个点，在没有连续的N个有效点，这种仍认为是有效状态，需要将其为中心点往两边膨胀，变为0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0。

(6)步骤S6，加权处理：根据磁条与该M个磁导航传感器的设置关系，通过加权函数获取加权函数值，量化磁导航传感器的状态。

如磁条在磁导航传感器左侧，则加权函数值为负；在右侧则为正；中间摆正则为零。当然如果希望在两则偏差加大，则可以把加权值非线性化。

所述加权处理包括线性化加权处理和非线性加权处理；线性化加权处理中，加权函数值呈线性增长；非线性处理加权处理中，加权函数值呈非线性增长，使得AGV偏离磁条轨道的偏差角越大，其加权值增量越大。

所述加权函数为：式中，f(nT)-加权函数值，n-磁导航传感器的第n次采样周期，T-磁导航传感器的采样更新周期，k-累计计数值，p(i)-导航二值化数据，i-M个磁导航传感器中的第i个。

所述导航二值化数据p(i)的表达式为：

(7)步骤S7，差分处理：由于磁条导轨路径铺设一定连续化，则加权函数在一定阈值内，也一定呈连续。即如果磁条不连续，则加权函数一阶微分后，一定不连续。为了避免某时刻由于噪声或者某段磁条损坏带来的干扰以及倒人字路口的干扰，需要基于n时刻，对n+1时刻的加权函数值进行阈值判断。通过差分函数对加权函数值进行差分处理，获取差分值，将该差分值与预设阈值进行比较，判断导航控制数据是否有效，若该差分值不在预设阈值范围内或大于预设阈值，则抛弃该导航控制数据，保持上一状态继续运行。

所述差分函数为：式中，Δf(ΔnT)-差分值，f(nT)-第n次加权函数值，f((n+1)T)-第n+1次加权函数值。

预设阈值不能太大也不能太小，若阈值太大，则不能有效地滤除无效的干扰控制信号，例如在“倒人字路口”如图4所示，AGV会受到左侧磁条影响，阈值太大，则AGV无法滤除左侧磁条信号；若阈值太小，则不利于AGV转弯，例如在“顺人字路口”如图5所示，特别当高速、磁条角度较大时，可能出现不能正常转弯的情况。

所述阈值的设置方式如下：

定义磁条角度为θ，AGV速度为v，采样周期为T，一个周期内，有效信号识别提取单元在磁导航传感器排列方向上的采集移动距离Δs＝vTtanθ，通过公式可知，传感器的采集移动距离不变，采样周期不变，则AGV的速度越大，磁条角度应越小，磁条角度越大，AGV的速度应越小。如果磁条角度45度，速度1m/s，采样周期为20ms，则一个周期的采集移动距离Δs＝20mm，磁导航传感器间距Δd可设为10mm。

为了增大转弯安全系数，阈值设置为大于一个点状态阈值，并要求磁条角度为45度以内，最好小于22.5度，且转弯最好以直线方式。

(8)步骤S8，中值滤波处理：对连续的三组导航控制数据的加权函数值进行平均运算，AGV以该平均值作为PID调节控制信号。如同时选择k-1、k、k+1三组信号的加权函数值进行平均得到进一步增加磁信号的鲁棒性和容错性，输出PID调节控制信号。AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

式中，-第k时刻的加权中值，f((k-1)T)-第k-1时刻的加权函数值，f(kT)-第k时刻的加权函数值，f((k+1)T)-第k+1时刻的加权函数值。

二、磁条信号容错纠错处理系统

如图6所示，一种磁条信号容错纠错处理系统，所述系统包括依次连接的有效信号设置单元、有效信号识别提取单元、数据二值化处理单元和模式选择单元。

(1)有效信号设置单元用于设置AGV磁条轨道上，每个导航控制点的有效点，即有效磁导航传感器。

(2)有效信号识别提取单元采用遍历的方式寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，获取磁导航信号。

(3)数据二值化处理单元将有效信号识别提取单元所采集的磁导航信号进行二值化处理。

(4)模式选择单元根据导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对二值化处理后的磁导航信号进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制数据。

进一步的，所述系统还包括膨胀处理单元、加权处理单元、差分处理单元和中值滤波处理单元中的一种或多种的组合。

(5)膨胀处理单元与模式选择单元连接，通过膨胀处理将无效的导航控制数据转换为有效的导航控制数据。

(6)加权处理单元与模式选择单元连接，对有效的导航控制数据进行加权处理，获取加权函数值。

(7)差分处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行差分处理，除去噪声，还原磁条的导航信息。

(8)中值滤波处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行中值滤波处理，增加磁条的导航信息的鲁棒性和容错性，并将有效的导航控制数据输出到PID调解器。

如图7所示，当然，各单元也可形成级联方式。

本发明所提出的一种磁条信号容错纠错处理系统，其具体实施如下：为AGV铺设磁条，根据磁条宽度通过有效信号设置单元设置AGV初始有效点，以满足不同宽度、不同强度、不同高度等需求。AGV在运行过程中，根据有效信号设置单元所设置的有效信号为特征信号输入，有效信号识别提取单元将遍历寻找磁导航传感器的数据字节中的特征信号，并提取有效信号，记录有效点的位置和数量。通过数据二值化处理单元进行二值化处理，将所得到的有效磁导航信号转化为M个“0”、“1”二值数据，得到导航二值化数据。

基于数据二值化处理单元处理后的导航二值化数据，通过模式选择单元，结合路标或者其他方式提示，选择AGV左转弯、右转弯或直行，去掉同时有效信号，进一步确定导航输入。通过模式选择单元处理后，有可能会出现只有1个有效点的情况(可能由于磁条磁性变弱或者AGV传感器高度变化)，这时需要由膨胀处理单元将其膨胀成标准有效的磁导航控制数据。

通过上述五个单元处理后的磁导航控制数据已经为较为标准有效信号，进一步通过加权处理单元，量化传感器的状态；由于AGV会受到外界电磁干扰，而带来磁噪声，特别是当AGV通过如图4所示的“倒人字路口”或者如图8至图11所示的“交叉路口”时，需通过差分处理单元进行差分处理，还原磁条本来信息，除掉磁噪声；最后通过中值滤波处理单元，进一步增加磁信号的鲁棒性和容错性，从而得到最终有效的磁导航控制数据，并将其作为PID调节器的输入，完成AGV导航控制。

Claims (10)

1.一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于，所述方法包括以下多个步骤：

S1、有效信号设置：在每个导航控制点设置M个磁导航传感器，并根据磁条宽度和磁导航传感器的间距，设置其中N个磁导航传感器为有效点N，剩下的M-N个磁导航传感器为无效点，其中，M和N均为正整数，且M≥N；

S2、有效信号识别提取：在M个磁信号中，从左往右或从右往左遍历寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，组成一组磁导航信号；

S3、数据二值化：对磁导航信号进行二值化处理，输出一组导航二值化数据；

S4、模式选择：结合导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对导航二值化数据进行处理，去掉和组成导航模式的有效点同时有效的其他有效信息，得到清晰有效的导航控制数据；

S5、AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

2.根据权利要求1所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，遍历结果包括以下多种情况：

S201、遍历寻找后没有发现有效点，则判定AGV处于离线脱轨状态；

S202、遍历寻找后发现有效点，则提取有效点和无效点的信息，所述信息包括位置信息和数量信息。

3.根据权利要求1所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：步骤S4中，所述的运行模式包括以右侧为准运行、以左边为准运行和以中间为准运行，即所述运行模式包括右转弯、左转弯和直行；

S401、若选择的运行模式为以左边为准运行，则从左至右处理导航二值化数据，若从左至右处理的导航二值化数据中，从左至右第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点，J为正整数；

S402、若选择的运行模式为以右边为准运行，则从右至左处理导航二值化数据，若从右至左处理的导航二值化数据中，从右至左第J点为有效点，则将第J+N+1点至第M点的所有有效点强制变为无效点；

S403、若选择的运行模式为以中间为准运行，则以中间为准处理导航二值化数据，在以中间为准处理的导航二值化数据中，以中间连续N个有效点为准，分别将该连续的N个有效点的两侧的所有有效点强制变为无效点。

4.根据权利要求1所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：所述方法还包括膨胀处理步骤，在模式选择步骤S4处理后，若处理后的导航二值化数据中，没有连续的N个有效点，则根据运行模式对有效点进行膨胀处理，强制性将其一侧或两侧变为有效点，以组成连续的N个有效点。

5.根据权利要求1所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：所述方法还包括加权处理步骤，根据磁条与该M个磁导航传感器的设置关系，通过加权函数获取加权函数值，量化磁导航传感器的状态。

6.根据权利要求5所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于，所述加权处理包括线性化加权处理和非线性加权处理；线性化加权处理中，加权函数值呈线性增长；非线性处理加权处理中，加权函数值呈非线性增长，使得AGV偏离磁条轨道的偏差角越大，其加权值增量越大。

7.根据权利要求6所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：所述方法还包括差分处理步骤，通过差分函数对加权函数值进行差分处理，获取差分值，将该差分值与预设阈值进行比较，判断导航控制数据是否有效，若该差分值不在预设阈值范围内，则抛弃该导航控制数据，保持上一状态继续运行。

8.根据权利要求6所述的一种磁条信号容错纠错处理方法，其特征在于：所述方法还包括中值滤波处理步骤，对连续的三组导航控制数据的加权函数值进行平均运算，AGV以该平均值作为PID调节控制信号。

9.一种磁条信号容错纠错处理系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的有效信号设置单元、有效信号识别提取单元、数据二值化处理单元和模式选择单元；

所述有效信号设置单元用于设置AGV磁条轨道上，每个导航控制点的有效点，即有效磁导航传感器；

所述有效信号识别提取单元采用遍历的方式寻找有效点，并提取有效点和无效点的信息，获取磁导航信号；

所述数据二值化处理单元将有效信号识别提取单元所采集的磁导航信号进行二值化处理；

所述模式选择单元根据导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择的运行模式对二值化处理后的磁导航信号进行处理，去掉和组成导航模式的有效点同时有效的其他有效信息，得到清晰有效的导航控制数据，AGV执行导航控制数据，完成导航运行。

10.根据权利要求9所述的一种磁条信号容错纠错处理系统，其特征在于：所述系统还包括膨胀处理单元、加权处理单元、差分处理单元和中值滤波处理单元中的一种或多种的组合；

所述膨胀处理单元与模式选择单元连接，通过膨胀处理将无效的导航控制数据转换为有效的导航控制数据；

所述加权处理单元与模式选择单元连接，对有效的导航控制数据进行加权处理，获取加权函数值；

所述差分处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行差分处理，除去噪声，还原磁条的导航信息；

所述中值滤波处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行中值滤波处理，增加磁条的导航信息的鲁棒性和容错性，并将有效的导航控制数据输出到PID调解器。