CN109839108A - 一种地形辅助惯性导航装置 - Google Patents
一种地形辅助惯性导航装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109839108A CN109839108A CN201711229456.5A CN201711229456A CN109839108A CN 109839108 A CN109839108 A CN 109839108A CN 201711229456 A CN201711229456 A CN 201711229456A CN 109839108 A CN109839108 A CN 109839108A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- inertial navigation
- terrain
- navigation unit
- aided inertial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种地形辅助惯性导航装置，包括相连接的图像获取模块、储存模块、判断处理模块以及无线通讯模块；所述图像获取模块，用于实时获取当先地形图像信息；所述储存模块，其内置有目标位置地形图像信息；所述判断处理模块，用于将实时获取当先地形图像信息和目标位置地形图像信息向比对，当结果为否时，触发所述无线通讯模块；所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站领域，尤其涉及一种惯性导航装置。
背景技术
在对变电设备及变电站周围环境的监测中引进了无人机技术进行监测，使得监测更加便捷和准确，在无人机以定期巡线对变电设备及变电站周围环境进行监测的过程中，无人机上会安装有GPS全球定位系统，为其提供良好的定位导航作用。但是，在恶劣气候导致接收不到卫星信号或者接收到的卫星信号较差的情况下，GPS全球定位系统起不到应有的作用。这时，一般应用惯性导航传感器所检测到的无人机定期巡线的运动轨迹来辅助导航。目前，惯性导航传感器的应用日益广泛，但是其使用具有局限性，原因是惯性导航传感器检测的轨迹在长时间使用中会由于内部累计误差而导致漂移误差，如果不在一定的时间内进行有效的校正，其漂移误差将导致惯性传感器检测到的轨迹不够精确，不能实现精确定位。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于，提供一种惯性导航地形辅助惯性导航装置，其发出的信息能够有效地帮助惯性导航传感器校正轨迹漂移误差。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种地形辅助惯性导航装置，其特征在于：包括相连接的图像获取模块、储存模块、判断处理模块以及无线通讯模块；
所述图像获取模块，用于实时获取当先地形图像信息；
所述储存模块，其内置有目标位置地形图像信息；
所述判断处理模块，用于将实时获取当先地形图像信息和目标位置地形图像信息向比对，当结果为否时，触发所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
作为优选的，所述图像获取模块为红外成像模块，该红外成像模块包括红外成像接收器和运算单元；
所述红外成像接收器，用于检测预定点红外光线；
所述运算单元，用于对比预定点红外光线和储存模块预存预定点红外特征。
作为优选的，所述图像获取模块为超声检测装置，所述超声检测装置包括相连接的超声波发生器，运算单元以及超声波接收器；
所述超声波发生器，用于产生并向外发射超声波；
所述超声波接收器，用于接收反射的超声波；
所述运算单元，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块。
作为优选的，所述地形辅助惯性导航装置还包括有线接口，用于地形辅助惯性导航装置与地形辅助惯性导航装置之间，地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器之间进行通讯。
作为优选的，所述地形辅助惯性导航装置还包括显示模块，用于根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。
作为优选的，所述无线通讯模块为GPS通讯模块。
作为优选的，所述无线通讯模块为北斗导航模块。
作为优选的，所述无线通讯模块还包括遥感模块，该遥感模块用于实时记录移动路径地形状态。
使用本发明的有益效果是：
当本装置用于对变电设备及变电站周围环境进行定期巡线过程中时，本装置通过图像获取模块和储存模块实时检测目标位置图像，在目标位置图像和预存图像产生偏差时，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航地形辅助惯性导航装置发送的信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，从而使得在恶劣天气下对变电设备及变电站周围环境进行定期巡线的无人机也可以保证其巡线路线不受天气影响，从而提高了无人机监测变电设备及变电站周围环境的数据准确性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明第一实施例的结构示意图。
图3为本发明第二实施例的结构示意图。
附图标记包括：
100-图像获取模块，110-超声波发生器，120—第一运算单元，130-超声
波接收器，140-外成像接收器，150-第二运算单元，200-储存模块，300-
判断处理模块，400-无线通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本实施例提供一种地形辅助惯性导航装置，包括相连接的图像获取模块100、储存模块200、判断处理模块300以及无线通讯模块400；
图像获取模块100，用于实时获取当先地形图像信息；
储存模块200，其内置有目标位置地形图像信息；
判断处理模块300，用于将实时获取当先地形图像信息和目标位置地形图像信息向比对，当结果为否时，触发无线通讯模块400；
无线通讯模块400，用于在触发状态下，向外部物体发送地形辅助惯性导航装置的ID码或者地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
当本装置用于飞行器上时，本装置通过图像获取模块100和储存模块200实时检测目标位置图像，在目标位置图像和预存图像产生偏差时，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到惯性导航地形辅助惯性导航装置发送的信息后，可以利用信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差。
以下详细介绍图像获取模块100。
实施例1
如图2所示，超声检测装置包括超声波发生器110，超声波接收器130以及第一运算单元120。
图像获取模块100为超声检测装置，超声检测装置包括相连接的超声波发生器110，第一运算单元120以及超声波接收器130；超声波发生器110，用于产生并向外发射超声波；超声波接收器130，用于接收反射的超声波；第一运算单元120，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将时间差输入到判断处理模块300。
所述超声波发生器110，用于产生并向外发射超声波。所述超声波接收器130，用于接收反射的超声波。具体的，当所述超声波发生器110发射的超声波被外部物体反射回来时，由超声波接收器130接收所述反射的超声波。所述第一运算单元120，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块300。
具体的，所述第一运算单元120可以为一个单片微型计算机，用于计算超声波发射时间和反射时间之间的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块300。所述判断处理模块300将其与预设的时间差条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的时间差条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块300触发无线通讯模块400，无线通讯模块400向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
实施例2
如图3所示，图像获取模块100为红外成像模块，该红外成像模块包括红外成像接收器140和第二运算单元150；
红外成像接收器140，用于检测预定点红外光线；
第二运运算单元，用于对比预定点红外光线和储存模块200预存预定点红外特征。
具体的，所述第二运算单元150可以为一个单片微型计算机，用于计算红外成像接收器140和预定图像的偏移差，并将所述偏移差输入到所述判断处理模块300。所述判断处理模块300将其与预设的偏移差条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的偏移差条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块300触发无线通讯模块400，无线通讯模块400向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
所述无线通讯模块400，用于当被触发时，向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。具体的，所述无线通讯模块400可以采用近距无线射频收发方式，利用无线2.4G的非标准品，也可以利用BT、ZIGBEE、WiFi等，传输距离为几厘米到几百米。每个地形辅助惯性导航装置都有自己特定的ID码，一旦安装后其所处位置的坐标数据也是特定的，即所述ID码与所述坐标数据一一对应。因此，向所述外部物体发送ID码也能够使外部物体获得对应的坐标数据。
优选的，所述无线通讯模块400还用于接收外部物体发送过来的信息，如外部物体的ID码。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供了一种惯性导航地形辅助惯性导航装置，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航地形辅助惯性导航装置发送的ID码或者坐标数据信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，使惯性导航传感器的应用不再受漂移误差的影响，大大提高使用精度。
地形辅助惯性导航装置还包括有线接口，用于地形辅助惯性导航装置与地形辅助惯性导航装置之间，地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器之间进行通讯。地形辅助惯性导航装置还包括显示模块，用于根据外部中央控制器的命令，显示相关信息。所述有线接口，用于地形辅助惯性导航装置与地形辅助惯性导航装置之间，地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器之间进行通讯。具体的，可以通过所述有线接口，连接两个地形辅助惯性导航装置，使两个地形辅助惯性导航装置相互之间进行通讯；同样的，也可以通过所述有线接口，连接地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器，使地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器进行通讯。
无线通讯模块400为GPS通讯模块。或者无线通讯模块400为北斗导航模块。无线通讯模块400还包括遥感模块，该遥感模块用于实时记录移动路径地形状态。
当本装置用于对变电设备及变电站周围环境进行定期巡线过程中时，本装置通过图像获取模块和储存模块实时检测目标位置图像，在目标位置图像和预存图像产生偏差时，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航地形辅助惯性导航装置发送的信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，从而使得在恶劣天气下对变电设备及变电站周围环境进行定期巡线的无人机也可以保证其巡线路线不受天气影响，从而提高了无人机监测变电设备及变电站周围环境的数据准确性。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种地形辅助惯性导航装置，其特征在于：包括相连接的图像获取模块、储存模块、判断处理模块以及无线通讯模块；
所述图像获取模块，用于实时获取当先地形图像信息；
所述储存模块，内置有目标位置地形图像信息；
所述判断处理模块，用于将实时获取当先地形图像信息和目标位置地形图像信息向比对，当结果为否时，触发所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述地形辅助惯性导航装置的ID码或者所述地形辅助惯性导航装置所处位置的坐标数据。
2.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述图像获取模块为红外成像模块，该红外成像模块包括红外成像接收器和运算单元；
所述红外成像接收器，用于检测预定点红外光线；
所述运算单元，用于对比预定点红外光线和储存模块预存预定点红外特征。
3.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述图像获取模块为超声检测装置，所述超声检测装置包括相连接的超声波发生器，运算单元以及超声波接收器；
所述超声波发生器，用于产生并向外发射超声波；
所述超声波接收器，用于接收反射的超声波；
所述运算单元，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块。
4.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述地形辅助惯性导航装置还包括有线接口，用于地形辅助惯性导航装置与地形辅助惯性导航装置之间，地形辅助惯性导航装置与外部中央控制器之间进行通讯。
5.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述地形辅助惯性导航装置还包括显示模块，用于根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。
6.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述无线通讯模块为GPS通讯模块。
7.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述无线通讯模块为北斗导航模块。
8.根据权利要求1所述的地形辅助惯性导航装置，其特征在于：所述无线通讯模块还包括遥感模块，该遥感模块用于实时记录移动路径地形状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711229456.5A CN109839108A (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种地形辅助惯性导航装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711229456.5A CN109839108A (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种地形辅助惯性导航装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109839108A true CN109839108A (zh) | 2019-06-04 |
Family
ID=66882432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711229456.5A Pending CN109839108A (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种地形辅助惯性导航装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109839108A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442758A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-24 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种带增距望远功能的激光测速测距装置和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101586962A (zh) * | 2008-05-21 | 2009-11-25 | 环隆电气股份有限公司 | 惯性导航系统地图回馈校正方法 |
| CN103776443A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-07 | 北京融智利达科技有限公司 | 一种利用图像信息码提供校正信息的自主导航系统 |
| CN104360688A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 云南电网公司电力科学研究院 | 一种巡线无人机的导向装置及其控制方法 |
| CN106525074A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-22 | 重庆零度智控智能科技有限公司 | 一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机 |
| CN106643714A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种自主实时机载地形辅助惯性导航方法和系统 |
| CN207850394U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-09-11 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种基于地形辅助惯性导航的红外探测装置 |
-
2017
- 2017-11-29 CN CN201711229456.5A patent/CN109839108A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101586962A (zh) * | 2008-05-21 | 2009-11-25 | 环隆电气股份有限公司 | 惯性导航系统地图回馈校正方法 |
| CN103776443A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-05-07 | 北京融智利达科技有限公司 | 一种利用图像信息码提供校正信息的自主导航系统 |
| CN104360688A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 云南电网公司电力科学研究院 | 一种巡线无人机的导向装置及其控制方法 |
| CN106525074A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-22 | 重庆零度智控智能科技有限公司 | 一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机 |
| CN106643714A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种自主实时机载地形辅助惯性导航方法和系统 |
| CN207850394U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-09-11 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种基于地形辅助惯性导航的红外探测装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442758A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-24 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种带增距望远功能的激光测速测距装置和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11506512B2 (en) | Method and system using tightly coupled radar positioning to improve map performance | |
| US8203487B2 (en) | Tightly coupled UWB/IMU pose estimation system and method | |
| CN102927980B (zh) | 一种基于三维多点无线与微惯导的室内定位系统、方法 | |
| EP2616774B1 (en) | Indoor positioning using pressure sensors | |
| AU2015356865B2 (en) | Electronic device for the near locating of a terrestrial object, and method of locating such an object | |
| KR101308555B1 (ko) | 실내보행 위치산출방법 | |
| US10955856B2 (en) | Method and system for guiding an autonomous vehicle | |
| US10132915B2 (en) | System and method for integrated navigation with wireless dynamic online models | |
| US20090174546A1 (en) | System and method for determining location of objects | |
| WO2020113391A1 (zh) | 航向的确定方法、设备、存储介质和可移动平台 | |
| WO2015035501A1 (en) | System and method for enhanced integrated navigation with wireless angle of arrival | |
| KR20180047038A (ko) | 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법 | |
| US11086020B2 (en) | Position measurement system for movable body | |
| KR20100059214A (ko) | 실내외 위치 인식 장치 | |
| KR101106575B1 (ko) | 물품의 측위 장치 및 측위 방법 | |
| CN109839108A (zh) | 一种地形辅助惯性导航装置 | |
| CN207850394U (zh) | 一种基于地形辅助惯性导航的红外探测装置 | |
| CN108332749B (zh) | 一种室内动态追踪定位方法 | |
| CN202057340U (zh) | 惯性导航标定器 | |
| TWM541572U (zh) | 載具移動軌跡重建以及載具定位系統 | |
| CN110730898B (zh) | 在控制勘测仪器的处理单元中实施的方法、处理单元以及勘测仪器 | |
| KR102221420B1 (ko) | 위치 정보를 이용한 3차원 매핑 및 위치 추적 시스템 | |
| US10469982B2 (en) | System and method for enhanced integrated navigation with wireless angle of arrival | |
| TWI570423B (zh) | 定位方法 | |
| Kadaba et al. | Indoor Positioning System using Ultrasound |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190604 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |