一种车载组合导航系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106643712A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611149960.X(22)申请日2016.12.14(71)申请人北斗时空信息技术（北京）有限公司地址102300北京市门头沟区莲石湖西路98号院7号楼5层(72)发明人张国川(74)专利代理机构北京中海智圣知识产权代理有限公司11282代理人杨树芬(51)Int.Cl.G01C21/16(2006.01)G01S19/48(2010.01)G01S19/49(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种车载组合导航系统(57)摘要一种车载组合导航系统，包括：运算处理器以及与运算处理器分别连接的卫星定位模块、IMU模块、车轮传感器、气压高度表、磁航向偏角及车轮周长校准开关和三轴电子罗盘校准开关，所述IMU模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘。本发明的优越效果在于：能够有效的提高卫星的定位精度，同时，能够实现在无卫星定位情况下的惯性导航和在卫星有跳点的前提下，对其进行有效规避。CN106643712ACN106643712A权利要求书1/1页1.一种车载组合导航系统，其特征在于，包括：运算处理器以及与运算处理器分别连接的卫星定位模块、IMU模块、车轮传感器、气压高度表、磁航向偏角及车轮周长校准开关和三轴电子罗盘校准开关，所述IMU模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘。2.根据权利要求1所述的车载组合导航系统，其特征在于，所述运算处理器包括三轴电子罗盘校准程序、磁航向偏角及车轮周长校准程序、车体姿态解算程序、车体速度解算程序、车体位置解算程序和传感器融合定位算法程序。3.根据权利要求1所述的车载组合导航系统，其特征在于，三轴电子罗盘的校准步骤如下：(1)、闭合三轴电子罗盘校准开关，收集三轴电子罗盘采集的数据，通过三轴电子罗盘，采集各个时刻三个轴相对应的磁场强度数据；(2)、驾车行驶一段平坦且闭合的路径；(3)、采集三轴电子罗盘水平两轴输出的最大值和最小值；(4)、解算三轴电子罗盘水平两轴的偏置及比例系数；(5)、将三轴电子罗盘的水平两轴的偏置及比例系数保存到运算处理器中。4.根据权利要求2所述的车载组合导航系统，其特征在于，磁航向偏角和车轮周长校准步骤如下：(1)、闭合磁航向偏角及车轮周长校准开关；(2)、在卫星正常定位的情况下，选取行驶过程中的一个随机点A，直线行驶一段距离至B点，所述A点为行驶过程中的起点，所述B点为行驶过程中的终止点，通过卫星定位模块给出A点和B点之间的航向角和距离，通过IMU模块和车轮传感器给出A点和B点之间的航向角和距离；(3)、比较上述两种不同模块解算出来的航向角和距离，通过运算处理器解算出两种不同模块给出的航向角差值和距离差值；(4)、将通过运算处理器解算出的航向角差值和距离差值保存到运算处理器中。5.根据权利要求1或2所述的车载组合导航系统，其特征在于，所述车载组合导航系统还包括Kalman滤波器，所述Kalman滤波器连接于所述卫星定位模块、IMU模块和车轮传感器。6.根据权利要求5所述的车载组合导航系统，其特征在于，卫星定位模块的卫星定位数据过滤步骤如下：(1)、导航系统正常工作时，将卫星定位模块解算出的位置信息X和IMU模块及车轮传感器解算出的位置信息Y分别输入到Kalman滤波器中；(2)、在导航系统中设定一个位置信息常值Z，将X和Y的差值与Z比较；(3)、当X-Y>Z时，判定位置信息差别大，输出IMU模块及车轮传感器解算出的位置信息；当X-Y≦Z时，判定位置信息差别小，输出Kalman滤波器解算出的位置信息。2CN106643712A说明书1/5页一种车载组合导航系统技术领域[0001]本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种车载组合导航系统。背景技术[0002]中国的车载导航产业起步于2002年，最近几年，随着中国汽车产业的高速发展，私家车的不断普及，车载导航行业也随之快速成长。车载导航技术经过十多年的市场培育，用户目标与需求已逐步明确，技术的研发、市场的培育逐步完善，车用导航装置应用市场也日臻成熟，现在已进入行业的快速发展时期。车载导航产品从早先单纯的功能、基于单片机、CD/DVD光驱等构造起来的简单系统，发展到现在应用功能多样化、并基于更高性能处理器及支持丰富应用的操作系统(如WinCE和ANDROID)的嵌入式信息处理和应用系统，车载导航产品的技术性逐渐体现。[0003]目前，中国能够使用的卫星定位方式有GPS和北斗，中国国内的大部分导航系统也是基于这两种系统，采用卫星定位必须将天线放置在有可视卫星的地方，这样就决定了如果单纯采用卫星来定位就无法实现在大楼内部、地下停车场、涵洞、隧道等