[发明专利]一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统

权利要求书

1.一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：由下位机系统1和上位机系统2；

所述下位机系统1由中央控制器系统11、智能惯性导航系统12、卫星导航系统13、无线传感网络定位系统14、地图匹配导航系统15和无线数据发送系统16组成；

所述上位机系统2由无线数据接收系统21、接口模块22和第三方设备23组成；

所述中央控制器系统11由多模式协同导航数据融合系统111和智能决策系统112组成；所述智能惯性导航系统12由导航信号采集系统121、姿态/速度/位置解算系统122、航向解算系统123、高度解算系统124、步态检测系统125、零速修正系统126和数据融合系统127组成；所述导航信号采集系统121由IMU 1211、磁强计1212和气压计1213组成；所述姿态/速度/位置解算系统122由姿态解算1221、速度解算1222和位置解算1223组成；所述卫星导航系统13由卫星信号接收系统131和卫星信号处理系统132组成；所述无线传感网络定位系统14由无线传感网络信号接收系统141和无线传感网络信号处理系统142组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：该系统是一种以惯性导航和计步零速修正算法融合的导航系统为基础，以卫星导航系统、地图匹配导航系统、无线传感网络定位系统为辅的多模式协同三维立体智能导航系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述姿态/速度/位置解算系统122根据IMU 1211中陀螺仪和加速度计采集的导航信号，解算出人体的姿态、速度、位置；速度解算1222根据姿态解算1221得出的横滚角和俯仰角信息，解算得到速度信息；位置解算1223根据速度信息解算得到位置信息；短时间内具有较高的精度，且不受外界影响，能够实现全自主导航。

4.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述航向解算系统123根据磁强计1212输出的三轴磁分量以及姿态解算1221输出的偏航角信息确定人体的姿态，不但可以消除IMU1211姿态误差随时间积累，而且可以抑制外界干扰磁场对磁强计的影响。

5.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述高度解算系统124根据气压计1213输出的高度信息和位置解算1223输出的位置信息组合确定人体的高度信息，可以抑制IMU1211解算出高度误差的发散，高度定位精度较高。

6.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述智能惯性导航系统12中加入步态检测系统125，根据步速为零时，比力和角速度的模值都为零，对IMU1211解算出的速度和位置误差进行零速修正，可以实现个人较长时间内的全天候、全自主导航，不受外界影响，导航精度较高。

7.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述智能惯性导航系统12的误差会随时间的积累以及步态检测的误差而缓慢的发散，经过一段时间，若有卫星信号，则用卫星导航系统13来校正智能惯性导航系统12的误差，可以提高导航系统的导航时长及导航精度。

8.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述卫星信号接收系统131接收采集到的卫星信号，通过卫星信号处理系统132进行数据处理，解算得到个人的位置信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述无线传感网络信号接收系统141接收采集到的无线传感网络信号，通过无线传感网络信号处理系统142进行数据处理，解算得到个人的位置信息。

10.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述卫星导航系统13在室内、地下等较为封闭、复杂的环境中无法获取卫星信号，采用无线传感网络定位系统14或者地图匹配导航系统15来校正智能惯性导航系统12的误差，智能惯性导航系统12与无线传感网络定位系统14或地图匹配导航系统15的组合导航，可以实现没有卫星信号情况下的精确导航。