一种小型化微波导航装置制造方法
【专利摘要】本发明的小型化微波导航装置采用双定位系统联合定位，并且能够对行进方向进行实时校正，并能最大程度的抑制自系统干扰，结构简单，功耗低，有力保证了导航装置的精度和效率。
【专利说明】一种小型化微波导航装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种小型化微波导航装置。
【背景技术】
[0002] 随着微波通信、雷达等系统的发展，基于微波通信技术的导航设备也越来越丰富， 然而现有微波导航装置的定位和导航一般都选用GPS，形式比较单一，受环境影响也比较 大，如果行进于茂密森林或城市密集建筑物遮蔽处时，就无法使用GPS完成定位，也就无法 实时完成导航任务。
[0003] 鉴于以上问题，新一代导航设备推出了 GPS双系统或多系统联合定位，但是，其在 硬件实现上比较复杂，自系统干扰比较严重，功耗也较大，严重影响了定位和导航精度。
[0004] 此外，现有的导航设备受接收信号微弱、噪声干扰等影响，对导航设备的行进方向 或路线不能及时做出更新或校正，从而导致定位以及导航精度下降。
[0005] 因此，有必要针对现有技术中的上述缺陷重新设计一种小型化微波导航装置。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007] 根据本发明的实施方式，提出一种小型化微波导航装置，所述装置包括收发天线 阵列、微波测距测速单元、联合定位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元以及供电单 元；其中，
[0008] 所述收发天线阵列用于定位导航信号的发射和接收；
[0009] 所述自干扰抑制单元用于微波导航装置自干扰的抑制消除；
[0010] 所述微波测距测速单元用于前方目标的距离以及前方目标的速度进行测算；
[0011] 所述联合定位单元用于对微波导航装置进行联合定位；
[0012] 所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向进行实时更新；以及
[0013] 所述供电单元用于为导航装置的各个单元供电。
[0014] 根据本发明的实施方式，所述自干扰抑制单元由RF放大单元、直流恢复单元、损 耗器单元和低通滤波器单元组成；所述RF放大单元的信号输出端依次与直流恢复单元、损 耗器单元和低通滤波器单元串联在一起。
[0015] 根据本发明的实施方式，所述微波测距测速单元具体包括依次连接的微波信号发 射模块、回波信号接收模块、回波信号匹配模块、速度计算模块以及目标距离计算模块。
[0016] 根据本发明的实施方式，所述回波信号接收模块用于接收返回的微波信号，所述 返回的微波信号首先经自干扰抑制单元进行干扰抑制后再输入回波信号接收模块，所述回 波信号接收模块具体包括前端混频器、前置中频放大器、基带变频器以及数模转换器。
[0017] 根据本发明的实施方式，所述速度计算模块根据如下公式计算前方目标的实时速 度：
【权利要求】
1. 一种小型化微波导航装置，所述装置包括收发天线阵列、微波测距测速单元、联合定 位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元以及供电单元；其中， 所述收发天线阵列用于定位导航信号的发射和接收； 所述自干扰抑制单元用于微波导航装置自干扰的抑制消除； 所述微波测距测速单元用于前方目标的距离以及前方目标的速度进行测算； 所述联合定位单元用于对微波导航装置进行联合定位； 所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向进行实时更新；以及 所述供电单元用于为导航装置的各个单元供电。
2. -种如权利要求1所述的装置，所述自干扰抑制单元由RF放大单元、直流恢复单元、 损耗器单元和低通滤波器单元组成；所述RF放大单元的信号输出端依次与直流恢复单元、 损耗器单元和低通滤波器单元串联在一起。
3. -种如权利要求2所述的装置，所述微波测距测速单元具体包括依次连接的微波 信号发射模块、回波信号接收模块、回波信号匹配模块、速度计算模块以及目标距离计算模 块。
4. 一种如权利要求3所述的装置，所述回波信号接收模块用于接收返回的微波信号， 所述返回的微波信号首先经自干扰抑制单元进行干扰抑制后再输入回波信号接收模块，所 述回波信号接收模块具体包括前端混频器、前置中频放大器、基带变频器以及数模转换器。
5. -种如权利要求4所述的装置，所述速度计算模块根据如下公式计算前方目标的实 时速度：
其中，C为光速，fO为发射信号的载波中心频率，B为发射的调制三角波信号带宽。T为 发射的调制三角波信号周期，f+为周期为T的调制三角波上扫频段频谱峰值频率，f-为周 期为T的调制三角波下扫频段频谱峰值频率。
6. -种如权利要求5所述的装置，所述联合定位单元包括定位微处理器、定位模式选 择模块、第一定位模块和第二定位模块，所述第二定位模块包括地磁校验模块、旋转角度计 算模块、高度测算模块以及3D加速度测量模块； 当定位微处理器判断可以接收GPS信号时，第一定位模块根据接收的卫星定位数据计 算得到定位目标的位置信息； 当采用第一定位模块获取定位目标的位置信息和轨迹信息时，GPS信号突然不可用时， 定位微处理器通过定位模式选择模块启动第二定位模块，所述第二定位模块根据第一定位 模块最后获得的位置信息，继续获取定位目标的立体空间位置信息。
7. -种如权利要求6所述的装置，所述行进方向校正单元具体包括3D陀螺模块、阈值 设定模块、行进状态判断模块、行进360度判断模块、以及行进方向更新模块。
8. -种如权利要求7所述的装置，所述供电单元包括供电微处理单元、太阳能电池板、 可充电电池和电池电量管理单元； 可充电电池接收太阳能电池板的电力并进行存储；如果导航装置正处于休眠状态，当 电池电量低于预先设定的第一阈值时，则电池电量管理单元会发送第一低电量请求至供电 微处理单元，启动电源的太阳能电池板进行充电；如果导航装置正处于定位或导航状态，当 电池电量低于预先设定的第一阈值时，电池电量管理单兀向供电微处理单兀发送第二低电 量请求，请求降低定位或导航测量频率和时间长度，并通过供电微处理单元启动太阳能电 池板进行充电，当电池电量低于预先设定的第二阈值时，电池电量管理单元向供电微处理 单元发送第三低电量请求，请求暂停定位或导航，以便电池电力恢复；所述第一阈值高于第 二阈值。
【文档编号】G01S13/58GK104360342SQ201410624148
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】张洪军, 廖云龙, 赵永亮 申请人:成都锐新科技有限公司