CN2521586Y - 自主式定位定向导航仪 - Google Patents

自主式定位定向导航仪 Download PDF

Info

Publication number
CN2521586Y
CN2521586Y CN 02218762 CN02218762U CN2521586Y CN 2521586 Y CN2521586 Y CN 2521586Y CN 02218762 CN02218762 CN 02218762 CN 02218762 U CN02218762 U CN 02218762U CN 2521586 Y CN2521586 Y CN 2521586Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
gps receiver
navigator
navigational computer
positioning
inertia measurement
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 02218762
Other languages
English (en)
Inventor
何秀凤
华锡生
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN 02218762 priority Critical patent/CN2521586Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2521586Y publication Critical patent/CN2521586Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型公开了一种自主式定位定向导航仪，由GPS接收机、惯性测量传感器组件(IMU)、导航计算设备、信息输出设备组成。其中，惯性测量传感器组件由陀螺仪、加速度计和A/D转换板构成。导航计算机将惯性测量传感器和GPS接收机输入的数据进行数据融合，得到载体的瞬间位置、速度、方位和姿态导航信息。这种导航仪抗干扰，输出连续的定位定向信息，无定位误差累积。可广泛用于机动车、空中飞行器和船舶的定位定向。

Description

自主式定位定向导航仪
一、技术领域
本实用新型涉及一种自主式定位定向导航仪，尤其是机动车车载自主式定位定向导航仪。
二、背景技术
全球定位系统(GPS)可为全球范围提供全天候、连续三维的定位和导航能力，已广泛应用于航空、航天、航海及地面运载工具的导航和定位。GPS的突出优点是定位精度高，并且定位精度不受时间和地区的限制。但是，当GPS接收机天线受到遮挡或信号受到干扰时，GPS就不能正常工作。此外，GPS接收机输出信息的更新率较低，不能满足载体大机动的要求。因此，目前GPS还只能作为一种辅助导航设备，而不能作为唯一的导航设备使用。惯性导航系统(INS)是通过对惯性测量器件(IMU)测得的载体角速度、加速度进行运算和变换获得各种导航信息，其优点是完全自主，抗干扰能力强，隐蔽性、实时性好。但是惯性导航系统的不足之处是，导航定位误差随时间累积。此外，还有体积和重量大、成本高及高度通道不稳定等问题。
三、发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种抗干扰、实时连续输出定位定向信息且无定位误差累积的自主式定位定向导航仪。
本实用新型自主式定位定向导航仪由GPS接收机A、GPS接收机B、惯性测量传感器组件(IMU)、导航计算机、信息输出设备组成。其中，惯性测量传感器组件由陀螺仪、加速度计和A/D转换板构成。惯性测量传感器组件数据输出接口1与导航计算机串行接口4联接。GPS接收机A数据输出接口2与导航计算机串行接口5联接，GPS接收机B数据输出接口3与导航计算机串行接口6联接。GPS接收机A、B安装在载体的纵轴线方向的前后位置上，相互保持确定的距离。导航计算机输出接口7与信息输出设备数据输入接口8联接。
本实用新型自主式定位定向导航仪，其惯性测量传感器组件还可以是包含三个陀螺仪和三个加速度计。
惯性测量传感器组件内的陀螺仪和加速度计测得的载体角速率和加速度信号，经过A/D转换，由模拟信号转换为数字信号，然后输入导航计算机。GPS接收机A、B将接收到的码相位和载波相位信息分别输入导航计算机。基于GPS接收机输入的两组信息，在附加条件(GPS接收机A、B之间距离固定不变)约束下，进行定位解算，得到载体位置和方位。导航计算机将惯性测量传感器组件和GPS接收机输入的数据进行数据融合，得到载体的瞬间位置、速度、方位导航信息，这些导航信息经信息输出设备输出。当惯性测量传感器组件中包含三个陀螺仪和三个加速度计时，同时还可以输出载体的姿态(俯仰角、横滚角)和三维位置信息。
本实用新型自主式定位定向导航仪抗干扰、输出连续的定位定向信息，无定位误差累积。
四、附图说明
图1为本实用新型自主式定位定向导航仪的组成结构示意图；
图2为本实用新型自主式定位定向导航仪定位解算程序框图；
图3为本实用新型自主式定位定向导航仪数据融合程序框图。
五、具体实施方式
本实用新型自主式定位定向导航仪用于机动车定位定向时，由GPS接收机A、GPS接收机B、惯性测量传感器组件(IMU)、导航计算机、信息输出设备组成，其中，惯性测量传感器组件由固态陀螺仪、固态加速度计和A/D转换板构成。惯性测量传感器组件输出接口1与导航计算机串行接口4联接。GPS接收机A、B安装于机动车车体纵轴线上，GPS接收机A装于车体头部，GPS接收机B装于车体尾部。GPS接收机A、B相互保持确定的距离。GPS接收机A数据输出接口2与导航计算机串行接口5联接，GPS接收机B数据输出接口3与导航计算机串行接口6联接。导航计算机输出接口7与信息输出设备数据输入接口8联接。惯性测量传感器组件内的陀螺仪和加速度计测得的载体角速率和加速度信号，经过A/D转换，由模拟信号转换为数字信号，然后输入导航计算机。GPS接收机A、B将接收到的码相位和载波相位信息分别输入导航计算机。基于GPS接收机输入的两组信息，在附加条件(GPS接收机A、B之间距离固定不变)约束下，进行定位解算，得到载体位置和方位。导航计算机将惯性测量传感器组件和GPS接收机输入的数据进行数据融合，得到载体的瞬间位置、速度、方位导航信息。这些导航信息经导航计算机输出接口7传递到信息输出设备的数据输入接口8，再经信息输出设备输出。
本实用新型自主式定位定向导航仪还可用于空中飞行器和舰船的定位定向。此时，自主式定位定向导航仪的惯性传感器组件包含三个陀螺仪和三个加速度计，导航仪可以输出载体的方位、姿态以及三维瞬间位置、速度。

Claims (2)

1、一种自主式定位定向导航仪，由GPS接收器A、GPS接收器B、惯性测量传感器组件(IMU)、导航计算机、信息输出设备组成，其特征是：惯性测量传感器组件由陀螺仪、加速度计和A/D转换板构成，惯性测量传感器数据输出接口(1)与导航计算机串行接口(4)联接，GPS接收机A数据输出接口(2)与导航计算机串行接口(5)联接，GPS接收机B数据输出接口(3)与导航计算机串行接口(6)联接，GPS接收机A、B安装在载体的纵轴线方向的前后位置上，相互保持确定的距离，导航计算机输出接口(7)与信息输出设备数据输入接口(8)联接。
2、权利要求书1所述的自主式定位定向导航仪，其特征是：惯性测量传感器组件包含三个陀螺仪和三个加速度计。
CN 02218762 2002-02-06 2002-02-06 自主式定位定向导航仪 Expired - Fee Related CN2521586Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02218762 CN2521586Y (zh) 2002-02-06 2002-02-06 自主式定位定向导航仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02218762 CN2521586Y (zh) 2002-02-06 2002-02-06 自主式定位定向导航仪

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2521586Y true CN2521586Y (zh) 2002-11-20

Family

ID=33697357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 02218762 Expired - Fee Related CN2521586Y (zh) 2002-02-06 2002-02-06 自主式定位定向导航仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2521586Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100516777C (zh) * 2007-02-09 2009-07-22 江苏华科导航科技有限公司 Gps/ins组合定位导航系统及其速率检测校正方法
CN102237574A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 昆达电脑科技(昆山)有限公司 多天线选择使用的gps天线系统
CN102313546A (zh) * 2011-04-14 2012-01-11 南京航空航天大学 基于极化电磁波信息链的运动平台姿态感知方法
CN108469632A (zh) * 2004-01-28 2018-08-31 费尔菲尔德工业公司 用于基于陆地的地震数据采集的方法和装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108469632A (zh) * 2004-01-28 2018-08-31 费尔菲尔德工业公司 用于基于陆地的地震数据采集的方法和装置
CN100516777C (zh) * 2007-02-09 2009-07-22 江苏华科导航科技有限公司 Gps/ins组合定位导航系统及其速率检测校正方法
CN102237574A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 昆达电脑科技(昆山)有限公司 多天线选择使用的gps天线系统
CN102313546A (zh) * 2011-04-14 2012-01-11 南京航空航天大学 基于极化电磁波信息链的运动平台姿态感知方法
CN102313546B (zh) * 2011-04-14 2012-12-26 南京航空航天大学 基于极化电磁波信息链的运动平台姿态感知方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1139786C (zh) 自主式定位定向导航仪
US10338800B2 (en) Enhanced pilot display systems and methods
CN107588769B (zh) 一种车载捷联惯导、里程计及高程计组合导航方法
US20060265127A1 (en) Vehicle position detector device and its processing method
EP3109589A1 (en) A unit and method for improving positioning accuracy
US20070168126A1 (en) Inertial waypoint finder
CN111426332B (zh) 航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质
US7957898B2 (en) Computational scheme for MEMS inertial navigation system
CN106842271B (zh) 导航定位方法及装置
CN108051839B (zh) 一种车载三维定位装置及三维定位的方法
US4347573A (en) Land-vehicle navigation system
CN105973243A (zh) 一种车载惯性导航系统
JP3568357B2 (ja) ナビゲーション装置における地図情報表示装置及び地図情報表示方法並びにナビゲーション装置における地図情報表示制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体
Shibata Error analysis strapdown inertial navigation using quaternions
CN105841698A (zh) 一种无需调零的auv舵角精确实时测量系统
CN109827580A (zh) 一种汽车姿态数据采集系统
CN206959854U (zh) 一种基于惯性测量和激光雷达室内导航的小车
CN2521586Y (zh) 自主式定位定向导航仪
GB2020019A (en) Navigational instrument
WO2021253487A1 (zh) 水下导航与重力测量一体化系统
Bergeron et al. Design and development of a low-cost multisensor inertial data acquisition system for sailing
CN109974736A (zh) 车辆的导航方法及装置
CN115493588A (zh) 单轴光纤陀螺仪设置在y轴的组合导航定位系统
JPH1054732A (ja) 水中航走体の移動位置およびその周辺流れ場の流速分布測定方法および装置
CN207095576U (zh) 一种基于imu和视觉里程计的小型四轴飞行器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee