[发明专利]惯性导航装置及系统

说明书

本发明提供了一种惯性导航装置及系统，属于惯性导航领域。所述装置包括主板和辅板，所述辅板用于与所述主板连接，主板上设置有数据输出模块、数据输入模块、电源隔离模块和信号隔离模块，辅板上设有数据测量模块，将数据测量模块进行单独设置，可提高该数据测量模块的设计灵活性。另外，通过电源隔离模块分别给述数据输入模块、所述数据输出模块和所述信号隔离模块进行供电，且电源隔离模块给数据输入模块和数据输出模块通过反激式变压器进行隔离供电和通过信号隔离模块将数据输入模块与数据输出模块之间的信号传输进行电气隔离传输，从而保护数据输入模块与数据输出模块不会因为外部干扰导致输入电压过大而产生损坏或无法正常工作的情况。

技术领域

本发明涉及惯性导航领域，具体而言，涉及一种惯性导航装置及系统。

背景技术

在高精密传感器中，特别是进行物理测量的高精密传感器，如加速度计，三轴陀螺仪等MEMS芯片，都依赖电源向其提供供电，并且依赖电信号向外输出。电源有动力线和地线，电信号也有信号线和地线，这些都是传感器和外部接口的电连接。这样的话，在外部复杂电磁环境，特别是有高压动力传输的环境下，有可能通过这些电磁环境对电连接发生干扰，并且存在损坏芯片的可能。

例如在极端环境下，由于可能有电磁扰动和脉冲从地线进入，造成惯性导航系统内的全部部件干扰或损坏。因为地线在一般的电路设计中都是统一的(零电位)，连接各个电子部件包括测量部件，因此如果发生电磁扰动和脉冲从地线进入，那么地线就不是零电位了，而是有一个比较大幅的波动，极端情况下，静电释放会瞬间高达上千伏，进入惯性导航测量部件，这不但会影响测量的效果，干扰测量的数据，极端情况下会损坏芯片。另外，有可能因为发生电磁扰动和脉冲干扰，造成数据线或动力线扰动，那么也是会发生该惯性导航测量部件无法正常工作或者损坏的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种惯性导航装置及系统，其能够改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种惯性导航装置，所述惯性导航装置包括主板和辅板，所述辅板用于与所述主板连接，主板上设置有数据输出模块、数据输入模块、电源隔离模块和信号隔离模块，辅板上设有数据测量模块，所述数据输入模块与所述数据输出模块在所述主板上通过电气隔离设置，以使所述数据输入模块与所述数据输出模块之间形成隔离带，所述数据测量模块用于与所述数据输出模块耦合；所述电源隔离模块，用于分别给所述数据输入模块、所述数据输出模块和所述信号隔离模块进行供电，且所述电源隔离模块给所述数据输入模块和所述数据输出模块通过反激式变压器进行隔离供电；所述数据测量模块，用于获取载体的各项参数值，并将所述载体的各项参数值发送至所述数据输入模块，所述数据输入模块通过所述信号隔离模块发送给所述数据输出模块；所述信号隔离模块，用于将所述数据输入模块与所述数据输出模块之间的信号传输进行电气隔离传输；所述数据输出模块，用于将获取的所述载体的各项参数值进行输出。

在本发明较佳的实施例中，所述信号隔离模块包括至少一个耦合器，所述至少一个耦合器分别与所述数据输入模块、所述数据输出模块、所述电源隔离模块耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述至少一个耦合器为光耦合器。

在本发明较佳的实施例中，所述至少一个耦合器为磁耦合器。

在本发明较佳的实施例中，所述信号隔离模块包括四个磁耦合器，每两个所述磁耦合器设置于所述主板上的所述隔离带的两侧，所述隔离带一侧的两个所述磁耦合器与所述数据输出模块耦合，所述隔离带另一侧的两个所述磁耦合器与所述数据输入模块耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述电源隔离模块在所述主板上分为第一电源隔离模块和第二电源隔离模块，分别设置于所述隔离带的两侧，所述第一电源隔离模块为所述数据输出模块和所述隔离带一侧的两个所述磁耦合器供电，所述第二电源隔离模块为所述数据输入模块和所述隔离带另一侧的两个所述磁耦合器供电。