[发明专利]一种基于FPGA及RTOS的多传感器融合导航装置

摘要

本发明公开了一种基于FPGA及RTOS的多传感器融合导航装置，基于FPGA及RTOS的多传感器融合导航装置在北斗/INS组合导航系统的基础上，通过增加三轴磁力计、气压计及激光测距仪等传感器，采用分布式卡尔曼滤波器对采集数据进行滤波处理，以提高该组合导航装置的导航精度；通过设计应对不同外界环境的状态选择滤波器对解码数据进行处理，并且通过RTOS进行实时操作，可以增强导航系统的实时性、可靠性和容错性能。本发明解决了现有技术中面对多传感器设备下数据处理速度慢、数据融合效率低下的问题，而且通过逻辑判断模块的设计，最终提高了导航装置的效率和精度。

主权项

一种基于FPGA及RTOS的多传感器融合导航装置，其特征在于：包含数据接收模块、第一数据存储模块、状态选择滤波器模块、第二数据存储模块；其中，数据接收模块包含北斗接收机、六轴IMU惯性测量单元、三轴磁力计、气压计和激光测距仪以及分别与北斗接收机、六轴IMU惯性测量单元、三轴磁力计、气压计和激光测距仪一一对应连接的北斗IP核模块、IMU IP核模块、三轴磁力计IP核模块、气压计IP核模块、激光测距仪IP核模块；其中，数据接收模块，用于北斗接收机、六轴IMU惯性测量单元、三轴磁力计、气压计和激光测距仪数据的接收和解码；第一数据存储模块，用于存储由北斗IP核模块、IMU IP核模块、三轴磁力计IP核模块、气压计IP核模块、激光测距仪IP核模块解码完成后的数据；状态选择滤波器模块，用于根据实时高度确定相应的传感器使用策略，并对北斗接收机、六轴IMU惯性测量单元、三轴磁力计、气压计和激光测距仪解码完成后的数据进行局部最优估计，进而获取北斗接收机、六轴IMU惯性测量单元、三轴磁力计、气压计和激光测距仪状态向量的最优估计；第二数据存储模块，用于存储状态向量的最优估计，进而通过对载体的导航信息进行校正，获取最优导航信息。