[发明专利]一种基于GNSS和IMU的定位定姿系统

权利要求书

1.一种基于GNSS和IMU的定位定姿系统，其特征在于：包括IMU惯性传感器(1)、GNSS接收及处理器(2)、时间同步处理器(3)、导航融合信息处理器(4)和输出接口电路(5)；IMU惯性传感器(1)的信号输出端、GNSS接收及处理器(2)的信号输出端之一各连接时间同步处理器(3)的一个信号输入端，时间同步处理器(3)的信号输出端连接导航融合信息处理器(4)的信号输入端之一，GNSS接收及处理器(2)的信号输出端之二连接导航融合信息处理器(4)的信号输入端之二，GNSS接收及处理器(2)的信号输出端之三连接输出接口电路(5)的输入端之一，导航融合信息处理器(4)的信号输出端连接输出接口电路(5)的输入端之二，输出接口电路(5)具有外接的信号输出端；IMU惯性传感器(1)的检测端对准被测物体、以实时输出被测物体的角速度与加速度，GNSS接收及处理器(2)的检测端对准被测物体、以测量被测物体的位置与速度，时间同步处理器(3)通过GNSS接收及处理器(2)输入的秒脉冲信号对IMU惯性传感器(1)输出的数据进行时间同步；导航融合信息处理器(4)用于将IMU惯性测量信息与GNSS位置、速度测量信息进行融合处理；输出接口电路(5)用于向外发送导航信息。

2.根据权利要求1所述一种基于GNSS和IMU的定位定姿系统，其特征在于：所述的时间同步处理器(3)包括IMU惯性测量信号采集单元和捷联惯导机械编排单元，IMU惯性测量信号采集单元的信号输入端连接IMU惯性传感器(1)的信号输出端，捷联惯导机械编排单元的信号输入端连接IMU惯性测量信号采集单元的信号输出端、以输入被测物体的角速度与加速度信息；卡尔曼融合单元的信号输入端之三连接GNSS接收及处理器(2)的信号输出端，GNSS接收及处理器(2)的信号输入端接收基站发送的RTCM数据、以解算出被测物体的位置、速度信息输送给卡尔曼融合单元；导航融合信息处理器(4)包括卡尔曼融合单元，捷联惯导机械编排单元具有INS误差信息输出端、初始化信息输出端和误差估值输入端，所述INS误差信息输出端连接卡尔曼融合单元的信号输入端之一、初始化信息输出端连接卡尔曼融合单元的信号输入端之二，卡尔曼融合单元的信号输出端连接捷联惯导机械编排单元的误差估值输入端；捷联惯导机械编排单元的信号输出端通过导航融合信息处理器(4)的输出端连接输出接口电路(5)的输入端之二、以输出被测物体的位置、速度、姿态信息。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于GNSS和IMU的定位定姿系统，其特征在于：所述的是IMU惯性传感器(1)为常规技术的IMU惯性传感器；所述的GNSS接收及处理器(2)为常规技术的GNSS接收传感器，具有接收信息及检测传送信息功能结构；时间同步处理器(3)由IC芯片组成，包括stm32芯片；导航融合信息处理器(4)由IC芯片组成，包括IMX6芯片；输出接口电路(5)由IC芯片组成，包括MAX232芯片。

4.根据权利要求2一种基于GNSS和IMU的定位定姿系统，其特征在于：IMU惯性传感器(1)构成MEMS惯性器件，GNSS接收及处理器(2)构成紧凑型GNSS接收机，IMU惯性测量信号采集单元和捷联惯导机械编排单元构成惯导与GNSS数据同步模块，GNSS接收及处理器(2)的位置信息输出端与卡尔曼融合单元构成导航信息卡尔曼融合处理模块。