[发明专利]适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步方法及系统

说明书

技术领域

本发明设计导航控制技术领域，特别涉及一种适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步方法及系统。

背景技术

目前单独卫星导航在低信噪比和高动态环境下会引起频率和相位跟踪误差的振荡，而捷联惯导能承受更高动态应力，短时性好、不受干扰。为实现优势互补，获得高精度、高抗干扰性能的导航系统，将各导航子系统从底层硬件对各系统进行组合。通过一体化架构设计，数字基带处理部分对射频部分输出的数字中频信号进行判断，确定卫星信号的多普勒频移和码相位值后，转入数字基带处理部分的跟踪环节，将跟踪环输出结果送入综合处理器。来自不同子系统的数据没有统一时间坐标系，且数据接口的传输延迟和操作系统的处理机制，造成进入综合处理器进行融合滤波的数据点不同步，影响滤波结果，将不可靠的滤波结果反馈回子系统进行校正，进一步导致融合滤波结果的精度下降。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步系统。该系统可消除不同数据源进行融合滤波时由时间不同步造成的误差，提高导航系统的姿态、速度和位置等状态量最优估计值。

本发明的另一目的在于提出一种适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步系统，包括：接收模块，所述接收模块用于接收卫星星历时间、卫星基带模块输出的脉冲信号以及MIMU系统发送的MIMU数据；计数器，所述计数器用于在所述接收模块接收到所述MIMU数据时，对所述脉冲信号进行计数；时间合成模块，用于根据所述计数器对所述脉冲信号的计数值得到所述MIMU数据的获取时间相对所述卫星星历时间的时间差，并根据所述时间差为所述MIMU数据生成时间标签以使所述MIMU系统与卫星系统进行时间同步。

根据本发明实施例的系统能够将来自不同子系统（如MIMU系统和卫星系统）、没有统一时间坐标系且受数据接口传输延迟影响的数据流，通过北斗II星历时间和基带模块输出的1PPS脉冲，结合422接口对MIMU数据的脉冲计数和触发控制，将数据统一打上时间标签。使其在时间域内的非同步误差抑制在一定范围内，提高后续融合滤波效果消除不同数据源由时间不同步造成的误差。

另外，根据本发明上述实施例的适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述接收模块包括：EMIF接口，所述EMIF接口用于接收来自卫星接收机发送的所述卫星星历时间；GP接口，所述GP接口用于接收来自所述卫星基带模块输出的脉冲信号；422接口，所述422接口用于接收所述MIMU系统发送的MIMU数据。

在一些示例中，所述MIMU数据包括MIMU系统输出的三轴角速度和加速度。

在一些示例中，所述时间合成模块用于通过同步和时间合成的方式为所述卫星星历时间和所述MIMU数据建立一个时间坐标，以根据所述时间坐标得到所述卫星星历时间和所述MIMU数据之间的时间差。

本发明第二方面的实施例提供了一种适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步方法，包括以下步骤：接收卫星星历时间、卫星基带模块输出的脉冲信号以及MIMU系统发送的MIMU数据；在接收到所述MIMU数据时，对所述脉冲信号进行计数；根据所述计数器对所述脉冲信号的计数值得到所述MIMU数据的获取时间相对所述卫星星历时间的时间差，并根据所述时间差为所述MIMU数据生成时间标签以使所述MIMU系统与卫星系统进行时间同步。

根据本发明实施例的方法能够将来自不同子系统（如MIMU系统和卫星系统）、没有统一时间坐标系且受数据接口传输延迟影响的数据流，通过北斗II星历时间和基带模块输出的1PPS脉冲，结合422接口对MIMU数据的脉冲计数和触发控制，将数据统一打上时间标签。使其在时间域内的非同步误差抑制在一定范围内，提高后续融合滤波效果消除不同数据源由时间不同步造成的误差。

另外，根据本发明上述实施例的适用于GNSS和MIMU深组合的时间同步方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，其中，通过EMIF接口接收来自卫星接收机发送的所述卫星星历时间，通过GP接口接收来自所述卫星基带模块输出的脉冲信号，通过422接口接收所述MIMU系统发送的MIMU数据。

在一些示例中，所述MIMU数据包括MIMU系统输出的三轴角速度和加速度。