一种航空惯导装置的制作方法

本实用新型涉及航空惯性导航技术领域，具体涉及一种航空惯导装置。

背景技术：

目前的飞机导航系统一般都有多种导航模式构成，其中航空惯性导航仍然是这些导航模式中很重要的一种导航模式，航空惯性导航系统除了定位功能，另一个重要功能就是给飞机提供姿态信息、加速度信息、速度信息。

惯性导航系统多年发展形成的的高可靠性和不依靠任何外界设施就能定位的特性，使其能够最大程度的保证飞机在复杂或意外情况下的安全。例如太阳黑子爆发就有可能影响卫星信号的接收。并且，具备自备性的导航模式，只有惯导这一种。

目前常用的惯性导航系统为飞机驾驶系统提供姿态信息、加速度信息、速度信息，但没有提供航迹图以及常用航迹图作为惯性导航系统的数据核心，随着现有计算机硬件计算能力的不断提升，急需惯性导航系统即可以提供姿态信息、加速度信息、速度信息，又可以提供航迹图，以及为目前航迹提供最佳航迹图作为航迹参考。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种航空惯导装置，本实用新型的一个目的是为飞机惯性导航系统提供航迹图数据库，并生成最佳航迹图提供给自动驾驶系统作为参考数据。

本实用新型的另一目的在于实时采集当前姿态信息、加速度信息、速度信息。

本实用新型的另一目的在于实时生成当前航迹图。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现:

一种航空惯导装置，包括三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计、自动驾驶系统数据接口、惯导数据中心，所述惯导数据中心通过数据接口分别与三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计连接，惯导数据中心通过数据接口与自动驾驶系统数据接口连接。

所述惯导数据中心包括CAN总线模块、CPU模块、主存储模块、辅助存储模块、总线模块，所述CPU模块设有多个，且为多核心中央处理器，所述总线模块分别与多个CPU模块、CAN总线模块、主存储模块、辅助存储模块连接。

所述CAN总线模块分别与三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计、自动驾驶系统数据接口连接。

所述三轴陀螺仪为三轴硅微MEMS陀螺仪。

所述加速度计为三轴硅微MEMS加速度计。

所述CPU模块设有3个。

本实用新型的有益效果是：

1、由于使用了惯导数据中心，可以由惯导数据中心从三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计分别采集飞机姿态信息、速度和加速度信息，并且由于惯导数据中心具备强大的计算能力，可以实时采集姿态信息、速度和加速度信息。

2、由于惯导数据中心使用了多个CPU模块，总线模块分别与多个CPU模块、CAN总线模块、主存储模块、辅助存储模块连接，可以确保惯导数据中心拥有足够的存储空间和计算能力，来实时生成当前航迹图，并将航迹图作为惯性导航数据传输给自动驾驶系统。

3、由于使用的三轴陀螺仪为三轴硅微MEMS陀螺仪，使用的加速度计为三轴硅微MEMS加速度计，有利于本实用新型缩小体积，具有小型化的优势。

附图说明

图1是本实用新型的架构示意图；

图2是本实用新型的另一惯导数据中心的架构示意图；

图中：1、惯导数据中心；2、三轴陀螺仪；3、高程计；4、速度计；5、加速度计；6、自动驾驶系统数据接口；1-1、CAN总线模块；1-2、CPU模块；1-3、主存储模块；1-4、辅助存储模块；1-5、总线模块。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

为了给飞机惯性导航系统提供航迹图数据库，并生成最佳航迹图提供给自动驾驶系统作为参考数据，为了实时采集当前姿态信息、加速度信息、速度信息，为了实时生成当前航迹图，本实施例如图1提供了一种航空惯导装置，包括三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5、自动驾驶系统数据接口6、惯导数据中心1，所述惯导数据中心1通过数据接口分别与三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5连接，惯导数据中心1通过数据接口与自动驾驶系统数据接口6连接。

所述自动驾驶系统数据接口6为现有的飞机自动驾驶系统的数据接口，可以通过数据接口与惯导数据中心1连接进行数据传输，所述三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5均为现有技术，便于开发和使用。

在实际工作时，由惯导数据中心1通过数据接口分别连接三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5，将三轴陀螺仪2的x、y、z三坐标轴的当前飞机方向参数输入惯导数据中心1，将高程计3的飞机高程数据作为当前飞机的大地高程信息输入惯导数据中心1，将速度计4的速度信息、加速度计5的加速度信息分别输入惯导数据中心1，由惯导数据中心1根据采集的飞机姿态信息包括三轴方向、大地高程，以及速度与加速度信息，实时生成航迹图，并将生成的航迹图存入惯导数据中心1，将惯导数据中心1中提前存储的航迹数据库生成最佳航迹图与当前航迹图进行比较，将比较数据输送至自动驾驶系统数据接口6。

本实用新型由于使用了惯导数据中心1，可以由惯导数据中心1从三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5分别采集飞机姿态信息、速度和加速度信息，并且由于惯导数据中心1具备强大的计算能力，可以实时采集姿态信息、速度和加速度信息。

实施例2：

在实施例2的基础上，如图2，所述惯导数据中心1包括CAN总线模块1-1、CPU模块1-2、主存储模块1-3、辅助存储模块1-4、总线模块1-5，所述CPU模块1-2设有多个，且为多核心中央处理器，所述总线模块1-5分别与多个CPU模块1-2、CAN总线模块1-1、主存储模块1-3、辅助存储模块1-4连接。

所述CAN总线模块1-1分别与三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5、自动驾驶系统数据接口6连接。

在实际工作时，由惯导数据中心1通过CAN总线模块1-1分别连接三轴陀螺仪2、高程计3、速度计4、加速度计5，将三轴陀螺仪2的x、y、z三坐标轴的当前飞机方向参数输入惯导数据中心1，将高程计3的飞机高程数据作为当前飞机的大地高程信息输入惯导数据中心1，将速度计4的速度信息、加速度计5的加速度信息分别通过CAN总线模块1-1输入惯导数据中心1，由惯导数据中心1根据采集的飞机姿态信息包括三轴方向、大地高程，以及速度与加速度信息，实时生成航迹图，并将生成的航迹图存入主存储模块1-3，将惯导数据中心1的辅助存储模块1-4中提前存储的航迹数据库生成最佳航迹图与当前航迹图进行比较，将比较数据通过CAN总线模块1-1输送至自动驾驶系统数据接口6，并由惯导数据中心1给出建议的飞机方向参数、大地高程参数、速度参数、加速度参数，将建议参数通过CAN总线模块1-1输送至自动驾驶系统数据接口6。

由于惯导数据中心1使用了多个CPU模块1-2，总线模块1-5分别与多个CPU模块1-2、CAN总线模块1-1、主存储模块1-3、辅助存储模块1-4连接，可以确保惯导数据中心1拥有足够的存储空间和计算能力，来实时生成当前航迹图，并将航迹图作为惯性导航数据传输给自动驾驶系统。

实施例3：

在实施例１或实施例2的基础上，所述三轴陀螺仪2为三轴硅微MEMS陀螺仪。

所述加速度计5为三轴硅微MEMS加速度计。

所述CPU模块1-2设有3个。

CPU模块1-2的最佳数量是三个，但是根据实时计算能力及生成最佳航迹图的软件算法的不同，可以调整CPU模块1-2的数量，并且采用多核心多线程的中央处理器，可以更多的使用当前的CPU的计算能力，更可靠更快速的生成航迹数据，为惯性导航系统提供航迹数据。

由于使用的三轴陀螺仪2为三轴硅微MEMS陀螺仪，使用的加速度计5为三轴硅微MEMS加速度计，有利于本实用新型缩小体积，具有小型化的优势

本实用新型的实施例装配和使用过程如下：

装配过程：在装配过程中由于惯导数据中心在制造时已经封装成为一个整体，并安装完成散热系统，在惯导数据中心的外围固定安装三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计，并将三轴陀螺仪、高程计、速度计、加速度计的数据线到惯导数据中心的CAN总线模块的接口，将自动驾驶系统数据接口通过连接线与CAN总线模块的接口连接。

使用过程：在惯导数据中心的主存储模块中安装预先装入的相应程序，由相应程序采集飞机方向参数、大地高程参数、速度参数、加速度参数，实时生成航迹图，并与惯导数据中心1的辅助存储模块1-4中提前存储的航迹数据库生成最佳航迹图进行比较，生成当前建议的飞机方向参数、大地高程参数、速度参数、加速度参数，将上述航迹参数及建议参数传输至自动驾驶系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。