一种惯导导航装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星导航领域，尤其涉及一种惯导导航装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中的GPS卫星导航装置如图1所示，包括:卫星信号接收模块、滤波器、数据解算模块、通信接口。
[0003]主要实现方案是:由卫星信号接收模块直接接收卫星信号，将卫星信号输入滤波器中，滤波器对卫星信号进行去噪处理后得到星历数据并发送至数据解算模块，数据解算模块根据所得到的所有星历数据解算得到位置坐标，并将位置坐标发送给终端机，其中输出的结果为单点定位的位置坐标。
[0004]当前的GPS卫星导航装置的缺点在于，要时时依靠接收到的卫星信号才能进行有效的定位，为了输出有效的位置信息，卫星信号接收模块应发送至少四颗卫星的卫星信号到数据解算模块，而当车辆行驶在城市峡谷、地下车库、高架、隧道等环境中时，不能或者只能接收到少量的卫星信息，例如只能接收到三颗卫星的卫星信号，此时就不能有效的进行定位，造成导航不连续的问题。
[0005]因此，如何能够提供一种导航装置，解决车辆在接收不到卫星信号或只能接收到少量卫星信号的情况下不能定位或者定位漂移的情况，是本发明所要解决的问题。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的问题，本发明提供了一种导航装置，使得当车辆行驶高架桥下、隧道中、高楼边等城市峡谷中在保证定位的可用性、连续性与可靠性。
[0007]—种惯导导航装置，包括:滤波器，将接收到的卫星信号进行噪声过滤后得到星历数据；数据解算模块，根据来自滤波器的星历数据解算出位置坐标并发送至终端机，还包括:
[0008]惯导模块，发送惯导数据至所述数据解算模块，用于所述数据解算模块接收到少于四颗卫星的星历数据时由数据解算模块根据所述惯导数据联合解算输出位置坐标。
[0009]惯导模块所采用的系统是一种不依赖于任何外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，具有隐蔽性好，可在空中、地面、水下等各种复杂环境下工作的特点。
[0010]在卫星弱信号的情况下，不能得到足够多的卫星观测数据，数据解算模块在保存了上一个较为精准的位置坐标基础上，叠加惯导模块输出的惯导数据，进行联合解算，从而在高架桥下、隧道中等环境中卫星信号较少甚至没有的情况下，也能保证较高的定位精度。
[0011]进一步而言，所述惯导模块为捷联惯导模块。
[0012]捷联惯导模块采用捷联惯导系统，捷联惯导系统(SINS)是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。平台式惯导系统和捷联式惯导系统的主要区别是:前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于陀螺稳定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；后者的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量基准，它不再采用机电平台，惯性平台的功能由计算机完成，即在计算机内建立一个数学平台取代机电平台的功能，其飞行器姿态数据通过计算机计算得到，故有时也称其为"数学平台"，这是捷联惯导系统区别于平台式惯导系统的根本点。相比较平台惯导系统，捷联惯导系统的惯导数据精度较高。
[0013]进一步而言，还包括与北斗地基增强系统通信的通信接口，将来自数据解算模块的位置坐标发送至所述北斗地基增强系统，所述通信接口从所述北斗地基增强系统接收由位置坐标计算得到的差分数据并将所述差分数据发送至所述数据解算模块，由所述数据解算模块结合位置坐标进行解算。
[0014]北斗地基增强系统(CORS)，即北斗连续运行地基增强参考站网系统。北斗地基增强系统是利用北斗卫星导航定位(BDGNSS)、计算机、数据通信和互联网络(LAN/WAN)等技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站的网络系统。依靠北斗CORS系统，北斗定位精度、北斗服务能力和竞争力都将得到极大提升，最高定位精度可达到动态厘米级，事后静态毫米级。目前的北斗地基增强系统中的差分应用还主要用于传统测绘行业，以实时观测，事后高精度解算为应用方向。通过将北斗地基增强系统的差分数据与数据解算模块中的位置坐标联合计算，可以将定位精度从10-15米提升到5米以内。
[0015]进一步而言，当所述数据解算模块收到至少四颗卫星的星历数据时，所述数据解算模块根据所述星历数据以及经过所述通信接口与所述北斗地基增强系统之间相互传输的数据解算出最终位置坐标。
[0016]数据解算模块与北斗地基增强系统之间传输的数据包括数据解算模块计算出的概略位置坐标以及北斗地基增强系统根据概略位置坐标计算得到的差分数据，数据解算模块根据这两者结合解算得到精度较高的最终位置坐标。
[0017]进一步而言，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述数据解算模块、滤波器及所述惯导模块连接，所述数据存储模块接收来自所述滤波器的星历数据以及所述惯导模块的惯导数据，并与所述数据解算模块之间进行数据的接收和发送。
[0018]数据模块用于存储各个数据，用于数据解算模块进行解算时的调取。
[0019]进一步而言，当所述数据解算模块收到至少四颗卫星的星历数据时:
[0020]数据解算模块将根据星历数据以及星历数据解算出的概略位置坐标发送至数据存储模块保存，且经过所述通信接口将概略位置坐标发送至所述北斗地基增强系统；
[0021]所述通信接口从所述北斗地基增强系统接收根据概略位置坐标计算出的差分数据并发送至所述数据解算模块；
[0022]所述数据解算模块从数据存储模块中读取所保存的概略位置坐标及星历数据，结合接收到的差分数据解算出最终位置坐标并发送至终端机，同时发送至所述数据存储模块进行保存。
[0023]其中数据存储模块用于存储最近一次收到的位置坐标。当卫星信号较多的时候，通过返回的差分数据结合最近存储的概略位置坐标，能够计算出最终的位置坐标。
[0024]进一步而言，当所述数据解算模块从数据存储模块中读取所保存的概略位置坐标及星历数据并结合接收到的差分数据进行解算时，所述数据解算模块还从数据存储模块接收所保存的惯导数据进行校准得到最终的位置坐标。
[0025]在卫星信号充足的情况下，惯导模块不直接参与位置坐标的解算，而是用于位置的校准，从而进一步提高坐标位置的精准度。
[0026]进一步而言，当所述数据解算模块收到少于四颗卫星的星历数据时，数据解算模块接收来自所述惯导模块的惯导数据，并结合从数据存储模块读取的位置坐标进行解算得到最终位置坐标并发送至终端机，同时发送至所述数据存储模块进行保存。
[0027]当卫星信号不足时，通过数据存储模块中最近一次保存的较高精度的位置坐标结合惯导数据，解算出位置坐标，与现有技术在少于四颗卫星的卫星信号下出现定位漂移或定位不准的现象相比，能够在卫星信号不足的情况下也保证较高的定位精度。
[0028]本发明的突出优点在于，在高架桥下、隧道中等环境中卫星信号较少甚至没有的情况下，也能够将位置坐标与惯导模块输出的惯导数据结合进行有效定位，保证较高的定位精度；利用与北斗地基增强系统之间的通信，结合北斗地基增强系统所发送的差分数据与原有的位置坐标联合解算，提高定位精度。
【附图说明】
[0029]图1为现有技术的GPS卫星导航装置结构示意图；
[0030]图2为本发明一个实施例的惯导导航装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明更加清楚明了，现结合说明书附图及实施例对本发明进行更加详细的解释说明。
[0032]本发明一个实施例的惯导导航装置如图2所示，包括:卫星信号接收模块、滤波器、数据解算模块、数据存储模块、惯导模块、与终端机通信的通信接口(图2中为终端机通信接口)以及与北斗地基增强系统通信的通信接口(图2中为增强系统通信接口)。其中，终端机通信接口与增强系统通信接口均设置在接口模块中。当前实施例中的惯导模块为捷联惯导模块。
[0033]本发明的惯导导航装置支持适配的终端有:两客一危车辆行驶记录仪、专用车辆行驶记录仪，如运钞车、救护车、民用车辆导航仪等。
[0034]当前实施例的惯导导航装置进行如下的高