[发明专利]一种惯导导航装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，尤其涉及一种惯导导航装置。

背景技术

现有技术中的GPS卫星导航装置如图1所示，包括：卫星信号接收模块、滤波器、数据解算模块、通信接口。

主要实现方案是：由卫星信号接收模块直接接收卫星信号，将卫星信号输入滤波器中，滤波器对卫星信号进行去噪处理后得到星历数据并发送至数据解算模块，数据解算模块根据所得到的所有星历数据解算得到位置坐标，并将位置坐标发送给终端机，其中输出的结果为单点定位的位置坐标。

当前的GPS卫星导航装置的缺点在于，要时时依靠接收到的卫星信号才能进行有效的定位，为了输出有效的位置信息，卫星信号接收模块应发送至少四颗卫星的卫星信号到数据解算模块，而当车辆行驶在城市峡谷、地下车库、高架、隧道等环境中时，不能或者只能接收到少量的卫星信息，例如只能接收到三颗卫星的卫星信号，此时就不能有效的进行定位，造成导航不连续的问题。

因此，如何能够提供一种导航装置，解决车辆在接收不到卫星信号或只能接收到少量卫星信号的情况下不能定位或者定位漂移的情况，是本发明所要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供了一种导航装置，使得当车辆行驶高架桥下、隧道中、高楼边等城市峡谷中在保证定位的可用性、连续性与可靠性。

一种惯导导航装置，包括：滤波器，将接收到的卫星信号进行噪声过滤后得到星历数据；数据解算模块，根据来自滤波器的星历数据解算出位置坐标并发送至终端机，还包括：

惯导模块，发送惯导数据至所述数据解算模块，用于所述数据解算模块接收到少于四颗卫星的星历数据时由数据解算模块根据所述惯导数据联合解算输出位置坐标。

惯导模块所采用的系统是一种不依赖于任何外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，具有隐蔽性好，可在空中、地面、水下等各种复杂环境下工作的特点。

在卫星弱信号的情况下，不能得到足够多的卫星观测数据，数据解算模块在保存了上一个较为精准的位置坐标基础上，叠加惯导模块输出的惯导数据，进行联合解算，从而在高架桥下、隧道中等环境中卫星信号较少甚至没有的情况下，也能保证较高的定位精度。

进一步而言，所述惯导模块为捷联惯导模块。

捷联惯导模块采用捷联惯导系统，捷联惯导系统(SINS)是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。平台式惯导系统和捷联式惯导系统的主要区别是：前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于陀螺稳定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；后者的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量基准，它不再采用机电平台，惯性平台的功能由计算机完成，即在计算机内建立一个数学平台取代机电平台的功能，其飞行器姿态数据通过计算机计算得到，故有时也称其为″数学平台″，这是捷联惯导系统区别于平台式惯导系统的根本点。相比较平台惯导系统，捷联惯导系统的惯导数据精度较高。

进一步而言，还包括与北斗地基增强系统通信的通信接口，将来自数据解算模块的位置坐标发送至所述北斗地基增强系统，所述通信接口从所述北斗地基增强系统接收由位置坐标计算得到的差分数据并将所述差分数据发送至所述数据解算模块，由所述数据解算模块结合位置坐标进行解算。

北斗地基增强系统(CORS)，即北斗连续运行地基增强参考站网系统。北斗地基增强系统是利用北斗卫星导航定位(BDGNSS)、计算机、数据通信和互联网络(LAN/WAN)等技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站的网络系统。依靠北斗CORS系统，北斗定位精度、北斗服务能力和竞争力都将得到极大提升，最高定位精度可达到动态厘米级，事后静态毫米级。目前的北斗地基增强系统中的差分应用还主要用于传统测绘行业，以实时观测，事后高精度解算为应用方向。通过将北斗地基增强系统的差分数据与数据解算模块中的位置坐标联合计算，可以将定位精度从10-15米提升到5米以内。

进一步而言，当所述数据解算模块收到至少四颗卫星的星历数据时，所述数据解算模块根据所述星历数据以及经过所述通信接口与所述北斗地基增强系统之间相互传输的数据解算出最终位置坐标。

数据解算模块与北斗地基增强系统之间传输的数据包括数据解算模块计算出的概略位置坐标以及北斗地基增强系统根据概略位置坐标计算得到的差分数据，数据解算模块根据这两者结合解算得到精度较高的最终位置坐标。