CN115014342A - 一种定位定向组合导航系统 - Google Patents

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侯欣华
李艳军
郭会仓
刘荣斌
张魏丽
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Abstract

本发明提供了一种定位定向组合导航系统，包括授时核心模块，用于为载体设备提供时间基准；定位定向模块，与所述授时核心模块连接，用于为载体提供精准的位置和坐标方向；寻北仪模块，与所述定位定向模块连接，用于为组合导航系统提供寻北作用；光纤陀螺，与所述定位定向模块连接，用于精确地确定所述定位定向模块的位置。本发明可实现快速自主确定真北方向，可事实输出载体位置、航向和时间信息，具有精度高、体积小和重量轻的优点，结构简单模块化连接，可在战场环境下通过更换相应模块实现快速维修。

Description

一种定位定向组合导航系统
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及一种定位定向组合导航系统。
背景技术
定位定向组合导航系统能全天候工作，采集运动载体三个方向的角速度和加速度信号，进行自主的三维定位和三维定向，输出姿态角、速度和位置信息，具有自主性、隐蔽性和获取运动载体完备信息等优点。定位定向组合导航系统在飞机、舰船、导弹等很多军用场合得到广泛应用，属于导航级定位精度。当有卫星信号时，卫星接收机导航系统提高姿态角精度、速度精度和位置精度，保证在战斗期间完成导航和定位；当卫星信号丢失时，组合导航系统工作在惯性导航的工作状态，由于组合导航系统的光纤陀螺仪和加速度计的测量精度很高，使得装备依然不受外界信息干扰和战场地理环境制约，保证在战斗期间完成导航和定位。
定位定向组合导航系统的设计制造要同时考虑到体积、重量、抗冲击振动能力等多种影响因素，并避免结构设计的缺陷对产品内部高精度的定位定向模块、授时模块和加速度计的测量精度造成影响。由于该定位定向组合导航系统内部零部件较多，现有的产品往往在结构设计上不是很紧凑，造成体积偏大，同时为了增强抗冲击振动能力，各个部分的壁厚都被加厚，造成产品重量偏大。另外，由于零部件较多，内部接线复杂，不易拆卸，造成维修困难，也使得产品的可靠性较差。因此需要一种同时考虑体积、重量、抗冲击振动能力，便于模块化制造和安装的定位定向组合导航系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定位定向组合导航系统，可实现惯性导航、卫星导航和地面导航装备组合导航，具有精度高，体积小，重量轻的优点。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种定位定向组合导航系统，包括：
授时核心模块，用于为载体设备提供时间基准；
定位定向模块，与所述授时核心模块连接，用于为载体提供精准的位置和坐标方向；
寻北仪模块，与所述定位定向模块连接，用于为组合导航系统提供寻北作用；
光纤陀螺，与所述定位定向模块连接，用于精确地确定所述定位定向模块的位置。
进一步地，还包括壳体，所述授时核心模块、所述定位定向模块、所述寻北仪模块和所述光纤陀螺设置在所述壳体内部。
进一步地，所述壳体的底部设有下底板，所述壳体与所述下底板之间通过螺钉连接，所述壳体和所述下底板之间设有防水胶条。
进一步地，所述壳体上设有天线接头，所述天线接头与所述定位定向模块连接，所述天线接头连接外部天线获取位置及方向信息。
进一步地，所述壳体上设有圆形连接器，所述圆形连接器与所述定位定向模块连接，通过所述圆形连接器串口输出信息；所述壳体上设有网络接口，所述网线接口与所述定位定向模块连接，通过网线输出信息。
进一步地，所述寻北仪模块通过高温导线与外部串口连接。
进一步地，所述定位定向模块包括定位定向板卡，用射频线缆连接卫星天线，提供位置方向信息。
进一步地，所述授时核心模块包括授时核心板模块，通过排针堆叠插接在所述定位定向板卡上，向所述定位定向板卡发送时间信息。
进一步地，所述光纤陀螺通过螺钉固定在所述壳体上，用于精确地确定所述定位定向模块的位置。
进一步地，所述壳体内设有支撑板，用于支撑所述定位定向板卡，使所述定位定向板卡可垂直安装；所述壳体内设有固定滑块，用于固定所述定位定向板卡。
本发明的技术方案可实现快速自主确定真北方向，可事实输出载体位置、航向和时间信息，具有精度高、体积小和重量轻的优点，结构简单模块化连接，可在战场环境下通过更换相应模块实现快速维修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的外部结构示意图；
图2为本发明实施例的内部结构示意图；
图中，1、壳体；2、天线接头；3、圆形4针连接器；4、圆形19针连接器；5、网络接口；6、圆形11针连接器；7、下底板；8、防水胶条；9、寻北仪模块；10、光纤陀螺；11、固定滑块；12、支撑板；13、定位定向模块；14、授时核心模块。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1和图2所示，
一种定位定向组合导航系统，包括壳体1，壳体1的底部设有下底板7，壳体1与下底板7之间用12个不锈钢螺钉固定，用于保护内件作用。壳体1和下底板7之间设有防水胶条8，起到整体防水作用。
壳体1内设有授时核心模块14、定位定向模块13、寻北仪模块9和光纤陀螺，授时核心模块14用于为载体设备提供时间基准；定位定向模块13与授时核心模块14连接，用于为载体提供精准的位置和坐标方向；寻北仪模块9与定位定向模块13连接，用于为组合导航系统提供寻北作用；光纤陀螺10与定位定向模块13连接，用于精确地确定定位定向模块13的位置。
定位定向模块13包括定位定向板卡，用射频线缆连接卫星天线，提供位置方向信息。壳体1内设有支撑板12，支撑板12用于支撑定位定向板卡，使定位定向板卡可垂直安装；壳体内设有固定滑块11，用于固定定位定向板卡。
壳体1上设有天线接头2，天线接头2与定位定向模块13连接，天线接头2连接外部天线获取位置及方向信息。
壳体1上设有圆形连接器，圆形连接器包括圆形4针连接器3和圆形19针连接器4；圆形连接器与定位定向模块13连接，通过圆形连接器串口输出信息；壳体1上设有网络接口5，网线接口5与定位定向模块13连接，通过网线输出信息。寻北仪模块9通过高温导线与外部串口连接。寻北仪模块9采用四颗固定螺钉来固定一个底座，为提高抗冲击振动，在固定位置做了加厚处理，大大降低了载体冲击振动对陀螺仪及加表等其他模块的影响。
授时核心模块14包括授时核心板模块，通过排针堆叠插接在定位定向板卡上，向定位定向板卡发送时间信息。光纤陀螺10通过四个不锈钢螺钉固定在壳体1上，用于精确地确定定位定向组合系统的位置.
本发明可实现快速自主确定真北方向，可事实输出载体位置、航向和时间信息，具有精度高、体积小和重量轻的优点，结构简单模块化连接，可在战场环境下通过更换相应模块实现快速维修。
本发明可实现惯性导航、卫星导航和地面导航装备组合导航，具有精度高，体积小，重量轻的优点，结构简单模块化连接，可在战场环境下通过更换相应模块实现快速维修。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种定位定向组合导航系统，其特征在于，包括：
授时核心模块，用于为载体设备提供时间基准；
定位定向模块，与所述授时核心模块连接，用于为载体提供精准的位置和坐标方向；
寻北仪模块，与所述定位定向模块连接，用于为组合导航系统提供寻北作用；
光纤陀螺，与所述定位定向模块连接，用于精确地确定所述定位定向模块的位置。
2.根据权利要求1所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，还包括壳体，所述授时核心模块、所述定位定向模块、所述寻北仪模块和所述光纤陀螺设置在所述壳体内部。
3.根据权利要求2所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述壳体的底部设有下底板，所述壳体与所述下底板之间通过螺钉连接，所述壳体和所述下底板之间设有防水胶条。
4.根据权利要求2所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述壳体上设有天线接头，所述天线接头与所述定位定向模块连接，所述天线接头连接外部天线获取位置及方向信息。
5.根据权利要求2所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述壳体上设有圆形连接器，所述圆形连接器与所述定位定向模块连接，通过所述圆形连接器串口输出信息；所述壳体上设有网络接口，所述网线接口与所述定位定向模块连接，通过网线输出信息。
6.根据权利要求2所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述寻北仪模块通过高温导线与外部串口连接。
7.根据权利要求2所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述定位定向模块包括定位定向板卡，用射频线缆连接卫星天线，提供位置方向信息。
8.根据权利要求7所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述授时核心模块包括授时核心板模块，通过排针堆叠插接在所述定位定向板卡上，向所述定位定向板卡发送时间信息。
9.根据权利要求7所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述光纤陀螺通过螺钉固定在所述壳体上，用于精确地确定所述定位定向模块的位置。
10.根据权利要求7所述的定位定向组合导航系统，其特征在于，所述壳体内设有支撑板，用于支撑所述定位定向板卡，使所述定位定向板卡可垂直安装；所述壳体内设有固定滑块，用于固定所述定位定向板卡。
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