[发明专利]基于DSP TMS320C6748的UWB/INS组合导航系统

权利要求书

1.一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，所述系统可应用于UWB和INS导航系统，所述的组合导航系统包括:

DSP TMS320C6748数据传输模块：用于导航系统数据传输，涉及系统各模块之间通讯匹配电路，包括SPI数据传输接口、UART0数据传输接口和UART2数据传输接口；

数据解算判断模块：采用INS和UWB单元寄存器数据源读取规则、数据包拆解和判定规则，解决数据畸变、丢包、寄存数据不同步问题；其中，数据源读取规则是DSP对INS、UWB单元的寄存器中数据进行读取操作次数、先后顺序的相互约束；数据包拆解和判定规则是DSP对INS、UWB单元的寄存器中数据进行数据包关键字拆解，实现寄存数据畸变判定的规则；

数据融合处理模块，包括滤波器UKF模块、高斯过程回归GPR模块；所述UKF模块用于处理观测量完整时组合导航系统的状态估计；GPR模块分为GPR学习和GPR预测两个阶段；GPR模块用于辅助UKF模块，解决观测量不完整时，即数据畸变、丢包、寄存数据不同步时，组合导航系统的状态估计问题。

2.根据权利要求1所述一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，数据传输模块通讯匹配电路为：数据传输硬连接分别是DSP通过SPI接口完成INS数据调取、DSP通过UART0接口完成UWB的数据交互、DSP通过UART2接口完成数据的远传和接收；建立三者的通讯构架、外围电路及其参数。

3.根据权利要求1所述一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，数据解算判断模块的数据源读取规则：DSP对INS、UWB单元的寄存器中数据进行读操作必须成组进行；每组包含四次读操作、而且必须按照次序，先对UWB寄存数据进行一次读操作、再对INS寄存数据进行一次读操作，而后对INS寄存数据再进行一次读操作、最后对UWB寄存数据进行一次读操作；四次读取操作时间总间隔不能大于所有寄存数据更新的最小周期，四次读取的导航参量要分别保存到储存器中，不能做覆盖、替换操作，直到本次的数据异常判定结束为止，每组数据读操作得到两个数据与每个传感器参量对应。

4.根据权利要求1所述一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，数据解算判断模块中的数据包拆解和判定规则，实现寄存数据畸变判定，具体为：结合UWB数据包的CRC校验码，对两次读取的UWB数据包的编排字段分别进行CRC整除校验；若CRC编排字段能整除，则UWB数据包不存在数据畸变；若CRC编排字段不能整除，则UWB数据包存在数据畸变；对比INS两次读取的对应测量值，如果全相同，则判定该导航参量所属INS测量模块的本次数据传输不存在畸变；如果有至少一组不同，但不是全部不相同，则判定该导航参量所属INS测量模块的本次数据传输存在畸变。

5.根据权利要求1所述一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，数据解算判断模块中的数据包拆解和判定规则，实现寄存数据丢包判定，具体为：拆解UWB数据包，分别提取两次读取数据包的数据字段messageID值，此组读取的messageID值与上一组对应读取的messageID值做差；若其中差值全为1，则判定该组UWB数据读取不存在丢包；若其差值不全为1，则判定该组UWB数据读取存在丢包；拆解INS数据包，分别提取两次读取数据中对应的数据标志位；若其值全为0x68 40，则判定该组读取不存在丢包；若其值不全为0x68 40，则判定该组读取存在丢包。

6.根据权利要求1所述一种基于DSP、UWB/INS组合导航系统，其特征在于，数据解算判断模块中的数据包拆解和判定规则，实现寄存数据读取不同步判定，具体为：拆解UWB数据包，分别提取两次读操作中的UWB测量值，并依次进行比对；若UWB数据未发生畸变，且存在对应测量值不相等，则判定UWB测量模块寄存数据已更新；对比INS两次读取的相应测量值，如果全部不相同，则判定INS测量模块寄存数据已更新；若UWB和INS测量模块中存在有寄存数据更新的，则判定该组测量模块寄存数据读取不同步。