CN112630808A - 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统 - Google Patents

一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112630808A
CN112630808A CN202011349500.8A CN202011349500A CN112630808A CN 112630808 A CN112630808 A CN 112630808A CN 202011349500 A CN202011349500 A CN 202011349500A CN 112630808 A CN112630808 A CN 112630808A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
navigation
control unit
simulation
geomagnetic
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
Application number
CN202011349500.8A
Other languages
English (en)
Inventor
冯恒强
彭枫
李雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Normal University
Original Assignee
Luoyang Normal University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Normal University filed Critical Luoyang Normal University
Priority to CN202011349500.8A priority Critical patent/CN112630808A/zh
Publication of CN112630808A publication Critical patent/CN112630808A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • G01S19/235—Calibration of receiver components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，用于辅助飞行器导航，该导航系统包括控制单元、采集单元、模拟单元、存储单元、反向控制单元、预警单元。采集单元和模拟单元均与存储单元连接用于存储数据；模拟单元通过反向控制单元与控制单元用于反向控制；采集单元与控制单元连接；控制单元通过判断单元与预警单元连接，预警单元与反向控制单元连接用于将反向控制单元启动。该系统利用地磁效应产生及卫星导航失灵时，反向操作对现有飞行器的现有导航系统进行修正辅助，用于实现飞行器的导航。

Description

一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统
技术领域
本发明涉及导航技术领域，具体是涉及一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统。
背景技术
大量的观测事实表明，磁场是天体活动过程中重要的能量来源。地理南北极与地磁南北极不重合，地磁南北基于地理南北极相反发生地磁效应，地磁效应就是地磁发生倒转，主磁场会变弱乃至消失，然后以相反的极性再出现。之后，指南针指示的方向将颠倒，天上地下的许多事物难免变得面目全非。磁场倒转会摧毁电网，伤害宇航员和人造卫星，扩大大气臭氧层空洞，将极光反射到赤道，鸟类（主要是候鸟）、鱼类（主要是回游鱼）和其他迁徙动物将因此迷失方向。所幸，虽然有一些人发出世界末日的预言，并称找到了过去磁场倒转和物种灭绝间的联系，专家们说事情还不至于那么恐怖。
磁场的变化是很大的，而且不确定性很强，地磁效应就是地磁发生倒转，主磁场会变弱乃至消失，然后以相反的极性再出现。而一旦卫星导航失灵，又面临地磁效应发生，在运行中的飞机等航天器面临导航的难题，极易引起空难的发生，因此，需要配置相应的辅助导航系统，以便于在卫星导航失灵、地磁效应发生时进行辅助导航。
发明内容
本发明的目的在于为了解决目前在地磁效应产生、卫星导航系统失灵时的导航问题，提供一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，用于辅助飞行器导航，该导航系统包括：
控制单元，设置于飞行器内，用于总体控制飞行器的实时导航；
采集单元，用于采集飞行器的实时信息；
模拟单元，用于提供磁场模拟器，并根据采集的飞行器的实时信息进行相应的模拟配合；
存储单元，用于存储采集单元采集的历史实时信息以及模拟单元配合所对应的的模拟信息；
反向控制单元，在地磁效应及卫星导航失灵时，将模拟单元的历史模拟信息修正采集单元所采集的实时信息，传递至控制单元进行实时修正导航；
预警单元，用于提供相应的预警，并在地磁效应及卫星导航失灵时启动反向控制单元进行修正导航。
作为优选，采集单元采集的信息包括飞行器即时磁场数据，并记录即时的磁纬度、磁强度、作为优选，磁场方向和飞行高度相关实际数据。
作为优选，所述模拟单元为物理模拟器或者虚拟模拟器。
作为优选，模拟单元为物理模拟器时，该模拟器外具有屏蔽外壳。
作为优选，预警单元设置有光预警机构和声波预警机构。
作为优选，所述采集单元具有设置于飞行器内的若干个采集器。
本发明的有益效果为：在地磁效应产生、卫星导航失灵时，可以启用该系统，用于对既有导航系统进行修正辅助导航，从而时使飞行器能够在内部模拟导航器校准下安全飞行，从而避免了灾难发生。能够利用历史数据，通过内部磁场补偿修正卫星导航信号。
附图说明
图1是本发明的修正导航系统的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的说明。
一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，用于辅助飞行器导航，该导航系统包括控制单元、采集单元、模拟单元、存储单元、反向控制单元、预警单元。
采集单元和模拟单元均与存储单元连接用于存储数据；
模拟单元通过反向控制单元与控制单元用于反向控制；
采集单元与控制单元连接；
控制单元通过判断单元与预警单元连接，预警单元与反向控制单元连接用于将反向控制单元启动。
控制单元，设置于飞行器内，用于总体控制飞行器的实时导航。
采集单元，用于采集飞行器的实时信息，所述采集单元通过设置于飞行器内的若干个采集器进行采集；采集单元采集的信息包括飞行器即时磁场数据，并记录即时的磁纬度、磁强度、磁场方向和飞行高度相关实际数据。
模拟单元，用于提供磁场模拟器，并根据采集的飞行器的实时信息进行相应的模拟配合；所述模拟单元为物理模拟器或者虚拟模拟器。模拟单元为物理模拟器时，该模拟器外具有屏蔽外壳。
存储单元，用于存储采集单元采集的历史实时信息以及模拟单元配合所对应的的模拟信息；
反向控制单元，在地磁效应及卫星导航失灵时，将模拟单元的历史模拟信息修正采集单元所采集的实时信息，传递至控制单元进行实时修正导航；
预警单元，用于提供相应的预警，并在地磁效应及卫星导航失灵时启动反向控制单元进行修正导航。预警单元设置有光预警机构和声波预警机构。
在正常情况下，通过设置于飞行器内的若干个采集器采集磁场的相关信息以及其他信息，如磁纬度、磁强度、磁场方向和飞行高度相关实际数据。然后根据这些信息，对模拟单元中的磁场模拟器进行调整，使磁场模拟器的探测数据与采集器所采集的信息一致，并记录相关的数据，将采集的数据和磁场模拟器的数据进行存储，并存储至存储单元内。
判断单元通过X射线探测器、日盲光电探测器等通过磁极突然的反转、飞行路径磁场剧烈变化、X射线探测器探测X射线活动异常、日盲光电探测器的日盲光电信号异常波动确定地磁效应发生及卫星导航失灵。然后，判断单元将信息传递给预警单元，预警单元通过反向控制单元，将模拟单元的历史模拟信息修正采集单元所采集的实时信息，传递至控制单元进行实时修正导航。
最终达到导航的目的。
该系统利用地磁效应产生及卫星导航失灵时，反向操作对现有飞行器的现有导航系统进行修正辅助，用于实现飞行器的导航。
以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，用于辅助飞行器导航，其特征在于，该导航系统包括：
控制单元，设置于飞行器内，用于正常总体控制飞行器的实时导航；
采集单元，用于采集飞行器的实时信息；
模拟单元，用于提供磁场模拟器，并根据采集的飞行器的实时信息进行相应的模拟配合；
存储单元，用于存储采集单元采集的历史实时信息以及模拟单元配合所对应的的模拟信息；
反向控制单元，在地磁效应及卫星导航失灵时，将模拟单元的历史模拟信息修正采集单元所采集的实时信息，传递至控制单元进行实时修正导航；
预警单元，用于提供相应的预警，并在地磁效应及卫星导航失灵时启动反向控制单元进行修正导航；
采集单元和模拟单元均与存储单元连接用于存储数据；
模拟单元通过反向控制单元与控制单元用于反向控制；
采集单元与控制单元连接；
控制单元通过判断单元与预警单元连接，预警单元与反向控制单元连接用于将反向控制单元启动。
2.根据权利要求1所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于： 采集单元采集的信息包括飞行器即时磁场数据，并记录即时的磁纬度、磁强度、磁场方向和飞行高度相关实际数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于： 所述模拟单元为物理模拟器或者虚拟模拟器。
4.根据权利要求3所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于：模拟单元为物理模拟器时，该模拟器外具有屏蔽外壳。
5.根据权利要求1所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于：预警单元设置有光预警机构和声波预警机构。
6.根据权利要求1所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于：所述采集单元具有设置于飞行器内的若干个采集器。
7.根据权利要求1所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于：还包括判断单元，用于判断卫星导航失灵、地磁效应发生。
8.根据权利要求7所述的一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统，其特征在于：判断单元包括X射线探测器、日盲光电探测器。
CN202011349500.8A 2020-11-26 2020-11-26 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统 Pending CN112630808A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011349500.8A CN112630808A (zh) 2020-11-26 2020-11-26 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011349500.8A CN112630808A (zh) 2020-11-26 2020-11-26 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112630808A true CN112630808A (zh) 2021-04-09

Family

ID=75304066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011349500.8A Pending CN112630808A (zh) 2020-11-26 2020-11-26 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112630808A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414753A (en) * 1980-06-05 1983-11-15 Crouzet Process for compensating the magnetic disturbances in the determination of a magnetic heading, and devices for carrying out this process
CN103518408A (zh) * 2011-03-07 2014-01-15 伊西斯创新有限公司 用于提供信息的系统以及关联设备
CN105588567A (zh) * 2016-01-25 2016-05-18 北京航空航天大学 一种自动电子罗盘校准辅助式的航姿参考系统及方法
CN106556852A (zh) * 2016-11-21 2017-04-05 重庆卓观科技有限公司 一种基于定位姿态信息模拟磁罗盘的方法与磁强计模拟器
CN108253966A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 昊翔电能运动科技(昆山)有限公司 无人机飞行三维模拟显示方法
CN110488865A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 深圳市道通智能航空技术有限公司 无人机航向确定方法、装置及无人机
CN110514228A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 哈尔滨工业大学 微小型无人机航姿测量系统动态综合性能测试装置及方法
CN110986923A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 北京自动化控制设备研究所 一种地磁航向误差修正方法
WO2020133909A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 北京金朋达航空科技有限公司 飞控与导航一体机

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414753A (en) * 1980-06-05 1983-11-15 Crouzet Process for compensating the magnetic disturbances in the determination of a magnetic heading, and devices for carrying out this process
CN103518408A (zh) * 2011-03-07 2014-01-15 伊西斯创新有限公司 用于提供信息的系统以及关联设备
CN105588567A (zh) * 2016-01-25 2016-05-18 北京航空航天大学 一种自动电子罗盘校准辅助式的航姿参考系统及方法
CN106556852A (zh) * 2016-11-21 2017-04-05 重庆卓观科技有限公司 一种基于定位姿态信息模拟磁罗盘的方法与磁强计模拟器
CN108253966A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 昊翔电能运动科技(昆山)有限公司 无人机飞行三维模拟显示方法
WO2020133909A1 (zh) * 2018-12-29 2020-07-02 北京金朋达航空科技有限公司 飞控与导航一体机
CN110488865A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 深圳市道通智能航空技术有限公司 无人机航向确定方法、装置及无人机
CN110514228A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 哈尔滨工业大学 微小型无人机航姿测量系统动态综合性能测试装置及方法
CN110986923A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 北京自动化控制设备研究所 一种地磁航向误差修正方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alminde et al. GOMX-1 flight experience and air traffic monitoring results
CN112630808A (zh) 一种用于地磁效应及卫星导航失灵时的修正导航系统
CN112630807A (zh) 一种地磁效应及卫星导航失灵时的自修正导航方法
Yu et al. Star of AOXiang: An innovative 12U CubeSat to demonstrate polarized light navigation and microgravity measurement
Wong et al. The role of software in recent catastrophic accidents
CN107222723A (zh) 一种无人机视频与ais叠加综合管理系统
CN110542935A (zh) 一种高空气象探测与传输方法及系统
Garmier et al. Philae landing on comet churyumov-gerasimenko: understanding of its descent trajectory, attitude, rebound and final landing site
Dickinson et al. Avionics of the cyclone global navigation satellite system (cygnss) microsat constellation
LIU et al. Chinese Antarctic magnetometer chain at the cusp latitude
Dinaol Analysis of ETRSS-1 on-orbit performance and anomaly management
Bleier et al. ELF magnetic field monitoring of the San Simeon M6. 4 quake from both Quakesat and a ground network
Matsuzaki et al. Development of unmanned flying observation robot with real time video transmission system
Berberova et al. Modern Methods in Managing Environmental Disasters and Anthropogenic Accidents
CN114460964B (zh) 一种用于无人机起飞和/或着陆的辅助控制方法
Sullivan et al. An Overview of the Design and Development of the GOES R-Series Space Segment
Borghi et al. Design, manufacture and testing of a medium accuracy star tracker
Ling China Takes Key Step Towards Permanent Space Station
Sardonia et al. Kodiak Star: An Overview Of Operational Weather Support At The Kodiak Launch Complex For Alaska’s First Orbital Space Launch
Remington et al. Modeling Methods for 3D Lightning Mapping from Space
Liu et al. UAV Positioning Search and Rescue System
Riedel Observations and Operational Aspects on the Galileo Attitude and Orbit Control Subsystem-Infra-Red Radiance Variations
Goodwin et al. Helios mission support
Shea et al. The ground-level relativistic solar proton event of May 7, 1978: A composite report
Liu COSMIC/FORMOSAT: Ionospheric Weather Observed by GNSS Radio Occultation

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