[发明专利]基于组合导航的能量优化导航装置

权利要求书

1.一种基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，包括导航模块、计算模块、控制模块和显示模块，所述导航模块、计算模块和显示模块均与所述控制模块相连，所述导航模块又与所述计算模块相连；

其中，所述导航模块用于接收导航原始数据，并将接收到的所述导航原始数据发送给所述计算模块，所述导航模块包括惯性导航器件和GNSS接收机，所述惯性导航器件用于输出导航载体的所述导航原始数据，所述GNSS接收机在所述控制模块的控制下按照一定的时间频率启用，用于接收卫星信号和输出导航载体所在的位置；

所述计算模块用于对所述导航模块输出的原始导航数据进行运算处理，并将处理后的导航数据发送给所述控制模块；

所述控制模块用于控制所述导航模块、计算模块和显示模块的工作，其中，所述控制模块控制所述导航模块的工作模式；所述控制模块控制所述计算模块从所述导航模块中读入所述惯性导航器件输出的所述导航原始数据，同时从所述计算模块中读出经过所述计算模块处理后的导航数据；所述控制模块根据最终的导航数据，控制所述显示模块显示出导航内容，以及从所述显示模块中读入导航请求；

所述显示模块用于显示最终的导航数据和作为导航请求的输入界面。

2.如权利要求1所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述导航原始数据包括导航载体的x、y、z三个方向的加速度以及转向速度。

3.如权利要求2所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述计算模块采用辛普森离散积分公式对所述惯性导航器件输出的x、y、z三个方向的加速度进行两次离散积分，得到所述导航载体在x、y、z方向的位移；所述计算模块采用辛普森离散积分公式对所述惯性导航器件输出的转向速度进行离散积分，得到所述导航载体当前的朝向。

4.如权利要求1所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述导航模块的工作模式包括惯性导航和GNSS导航修正。

5.如权利要求4所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述惯性导航是指导航模块利用惯性导航器件进行导航；所述GNSS导航修正是指利用GNSS接收机接收的导航数据按照一定时间间隔来修正惯性导航器件引起的累积误差。

6.如权利要求1所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述惯性导航器件采用MEMS器件，并采用将多个MEMS器件的输出进行滤波的方式来减小累积误差。

7.如权利要求6所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述滤波方式如下：在GNSS接收机工作阶段，当所述MEMS器件导航的累积误差大于阀值L的时候，在下一阶段的MEMS器件导航时，增加MEMS器件工作原件的数量；当所述MEMS器件导航的累积误差小于阀值S的时候，在下一阶段的MEMS器件导航时，减小MEMS器件工作原件的数量；当所述MEMS器件导航的累积误差在阀值S和阀值L之间的时候，在下一阶段的MEMS器件导航时，维持MEMS器件工作原件的数量不变。

8.如权利要求1所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述控制模块包括微控制器和储存器，其中，所述储存器又包括有RAM和ROM，所述RAM用于储存从所述导航模块中直接读入的GNSS接收机的导航数据、从所述计算模块中读入的导航数据以及从显示模块中读入的导航请求和其他指令；所述ROM用于储存地图信息以及系统程序。

9.如权利要求1所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述显示模块包括储存器和显示屏，其中，所述储存器用于存储所述控制模块输出的导航显示内容；所述显示屏在所述控制模块的控制下，输出所述储存器中储存的显示信息，同时作为导航请求和其他请求指令的输入界面。

10.如权利要求9所述的基于组合导航的能量优化导航装置，其特征在于，所述储存器为RAM。