[实用新型]适用于单片微型定位导航授时系统的分时复用集成电路

说明书

技术领域

本实用新型属于定位导航领域，特别涉及适用于单片微型定位导航授时系统的分时复用集成电路。

背景技术

微型定位导航授时(Micro Positioning，Navigation and Timing，Micro-PNT)系统由DARPA(美国国防高级研究计划局)提出，其研究初衷在卫星定位系统暂时失效或短时间内无法工作的情况下，通过利用微惯导系统和高精度微时钟达到短时间高精度导航和定位的目的。

典型的Micro-PNT系统至少包含三轴向的微机电陀螺仪、三轴向的微机电加速度计和高精度微时钟，并且微机电陀螺仪、加速度计和高精度微时钟等器件需要配合相关电路才能正常工作，所以Micro-PNT系统中还应包含相应的电路控制和解算系统。因此Micro-PNT系统存在集成度差的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了使用多路高速开关模块对微机电陀螺仪、微机电加速度计的信号传输线路进行分时控制、从而简化系统结构的适用于单片微型定位导航授时系统的分时复用集成电路。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了适用于单片微型定位导航授时系统的分时复用集成电路，包括至少三轴向的微机电陀螺仪、三轴向的微机电加速度计和微时钟，所述三轴向的微机电陀螺仪经多路高速开关模块连接有三轴向的微机电陀螺仪测控集成电路，所述三轴向的微机电陀螺仪测控集成电路的输出端连接信息解算控制电路；

所述三轴向的微机电加速度计经所述多路高速开关模块连接有三轴向的微机电加速度计测控集成电路，所述三轴向的微机电加速度计测控集成电路的输出端连接所述信息解算控制电路；

所述微时钟连接有微时钟调理集成电路，所述微时钟调理集成电路的输出端连接所述信息解算控制电路。

可选的，所述多路高速开关模块包括：

多路高速开关控制模块，在所述多路高速开关控制模块上连接有受所述多路高速开关控制模块控制的陀螺驱动模态幅值检测通道开关、陀螺检测模态幅值检测通道开关、加速度计工作模态幅值检测通道开关、陀螺驱动力控制通道开关、陀螺正交校正控制通道开关、陀螺检测力反馈控制通道开关、陀螺模态调谐控制通道开关、加速度计驱动力控制通道开关、加速度计检测力反馈控制通道开关。

可选的，所述三轴向的微机电陀螺仪包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的转动角速度信息的微机电陀螺仪，每个微机电陀螺仪所处轴线在空间范围内两两正交。

可选的，所述三轴向的微机电加速度计包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的线加速度信息的微机电加速度计，每个微机电加速度计所处轴线在空间范围内两两正交。

可选的，当所述三轴向的微机电陀螺仪处于正常工作状态时，所述三轴向的微机电陀螺仪测控集成电路包括驱动回路和检测回路；

其中，所述驱动回路包括第一检测接口、第一放大器、PLL锁相环电路、信号幅度提取电路、驱动控制器、第一调制器、第一直流和交流叠加电路；

所述检测回路包括第二检测接口、第二放大器、相敏解调器、第一低通滤波器。

可选的，当所述检测回路处于正交校正和检测闭环工作状态时，所述三轴向的微机电陀螺仪测控集成电路还包括检测控制器、第二低通滤波器、第二调制器、第二直流和交流叠加电路。

可选的，当所述三轴向的微机电加速度计处于谐振工作状态时，所述三轴向的微机电加速度计测控集成电路包括驱动回路和测频电路。

可选的，当所述三轴向的微机电加速度计处于摆式工作方式时，所述三轴向的微机电加速度计测控集成电路包括第三放大器、第三低通滤波器。

可选的，所述微时钟调理集成电路包括微时钟物理系统接口电路、分频器、鉴相器、第四低通滤波器、压控振荡器。

可选的，所述信息解算控制电路包括卡尔曼滤波电路、积分电路、惯性导航计算电路。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：通过多路高速开关模块根据接收到信息解算控制电路产生的SCS信号，继而高速切换不同轴的微机电陀螺仪和微机电加速度计，使得不同轴的微机电陀螺仪和微机电加速度计与后面的测控集成电路对接，从而使得一套微机电陀螺仪测控集成电路在不同时刻为三轴向的微机电陀螺仪服务，同时，使得一套微机电加速度计测控集成电路在不同时刻为三轴向的微机电加速度计服务，从而在不影响其检测的情况下不仅体积小、功耗低，还降低了成本，提高了整个系统的集成度。

附图说明