一种高精度车载导航定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种高精度车载导航定位系统及方法，其中系统包括双馈点卫星导航天线、卫星导航差分定位模块和惯性导航模块，还包括：融合卫星导航差分定位模块和惯性导航模块的组合导航模块、可将所述组合导航模块与其他终端或设备连接的无线通信模块。本发明专利技术采用双馈点卫星导航天线、卫星导航差分定位、卫星导航和惯性导航结合的组合导航系统，保证定位结果质量，通过无线通信连接其他终端或设备，其他终端或设备通过无线通信接收到组合导航系统的数据后可结合地图进行高精度导航、定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载导航领域，尤其涉及的是。
技术介绍
卫星导航已给人们的生活带来极大便利，汽车导航仪、手机导航软件无不给人们的出行带来很多帮助。随着我国自主北斗(BD)卫星导航产业的发展，未来会有更多卫星导航产品服务于人们的生活。但是目前消费类终端的卫星导航产品在精度和可用性上存在很多不足，例如定位精度低、环境影响大(易受遮挡/干扰)。尤其在城市高楼林立的路上，车载导航仪很有可能出现严重的定位错误，高架桥下和立交桥路口等严苛环境下导航软件往往无能为力，这些缺陷在我国目前的消费类市场尚可以被人们勉强接受(发达国家车载导航仪已经多具备组合导航功能)，但这些性能缺陷使得现有车载导航模块无法满足智能交通领域等高端领域的要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高精度车载导航系统及方法，可以实现相对于非差分卫星导航定位更高精度的性能，且在卫星信号弱或遮挡严重的情况下可持续提供稳定、无缝的导航定位结果。本专利技术的技术方案如下: 一种高精度车载导航定位系统，包括双馈点卫星导航天线，卫星导航差分定位模块和惯性导航模块，还包括:与卫星导航差分定位模块和惯性导航模块分别连接的组合导航模块，用于当卫星导航差分定位模块接收信号良好时，由卫星导航差分定位模块主导、惯性导航模块辅助输出定位定姿结果；还用于当卫星导航差分定位模块接收信号较弱或无法接收卫星信号时，由惯性导航模块主导持续输出定位结果；卫星导航差分定位模块输出的定位结果经过惯性导航模块检验，自动隔离较差的卫星导航定位结果。在所述的高精度车载导航定位系统中，包括无线通信模块，用于获取差分改正数据和上报定位结果至外接终端或设备。在所述的高精度车载导航定位系统中，所述双馈点卫星导航天线为双馈点微带天线或螺旋天线，所述双馈点卫星导航天线用于接收电磁波微弱信号并将其转化为电信号供卫星导航差分定位模块的射频前端摄取与处理。在所述的高精度车载导航定位系统中，所述卫星导航差分定位模块又包括: 与所述双馈点天线连接的射频电路，用于将接收到的电信号进行放大、下变频处理输出中频信号，所述中频信号经过模数转换器转换成数字中频信号并输出； 与射频电路连接的基带处理模块，用于根据接收到的数字中频信号完成信号的载波解调、C/A码解调和积分，得到积分值和定位所需的观测量； 与基带处理模块连接的差分定位模块，用于完成基带处理模块跟踪环路的反馈并且进行解算，根据CORS服务器发送的差分修正信息修正差分定位模块输出的导航数据，得到高精度的位置、速度、时间信息。在所述的高精度车载导航定位系统中，所述惯性导航模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和惯性导航计算单元，所述惯性导航计算单元与三轴陀螺仪及三轴加速度计均电性连接。在所述的高精度车载导航定位系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、wif1、3G、4G、GPRS、ZigBee中的一种或多种组合。—种高精度车载导航定位方法，包括以下步骤: A、卫星导航差分定位模块和惯性导航模块输出导航数据； B、组合导航模块，在当卫星导航差分定位模块接收信号良好时，由卫星导航差分定位模块主导、惯性导航模块辅助输出定位定姿结果；还用于当卫星导航差分定位模块接收信号较弱或无法接收卫星信号时，由惯性导航模块主导持续输出定位结果，卫星导航差分定位模块输出的定位结果经过惯性导航模块检验，自动隔离较差的卫星导航定位结果； C、终端或设备通过无线通信的方式接收所述组合导航模块输出的导航定位结果并根据该定位结果输出导航、定位数据。本专利技术所提供的高精度车载导航定位系统及方法，采用双馈点天线、差分定位、融合卫星导航和惯性导航的组合导航系统，保证定位结果质量，可通过无线通信与其他终端或设备进行连接，其他终端或设备通过无线通信接收到组合导航系统的数据后可结合地图进行高精度导航、定位。【附图说明】图1是本专利技术中高精度车载导航系统的模块框图。图2是本专利技术中高精度车载导航系统的系统框图。图3是本专利技术中高精度车载导航定位定位系统的天线及射频电路框图。图4是本专利技术中高精度车载导航定位系统的射频、基带芯片框图。图5是本专利技术中高精度车载导航定位方法的流程框图。【具体实施方式】本专利技术提供，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术提供的高精度车载导航定位系统，包括双馈点卫星导航天线100，卫星导航差分定位模块200和惯性导航模块300，与卫星导航差分定位模块200和惯性导航模块300分别连接的组合导航模块400，可将所述组合导航模块400与终端或设备600连接的无线通信模块500。其中卫星导航差分定位模块200采用差分定位技术，根据CORS服务器发送的差分修正信息修正卫星导航差分定位模块200输出的导航数据。进一步地，所述组合导航模块400，在当卫星导航差分定位模块200接收信号良好时，由卫星导航主导，惯性导航辅助给出可靠的定位定姿结果；当卫星导航差分定位模块200接收信号较弱或无法接收卫星信号时，由惯性导航主导，持续提供定位结果；另一方面，卫星导航差分定位模块200定位结果经过惯性导航300检验，可以自动隔离较差的卫星导航定位结果。即组合导航模块400，在当卫星导航差分定位模块200接收信号的强度高于设定阀值(该阀值设定可根据情况而定)时，由卫星导航差分定位模块200主导、惯性导航模块300辅助输出定位定姿结果；在当卫星导航差分定位模块200接收信号的强度低于设定阀值或无法接收卫星信号时，由惯性导航模块300主导持续输出定位结果，卫星导航差分定位模块200输出的定位结果经过惯性导航模块检验，自动隔离较差的卫星导航定位结果；其中，当卫星导航差分定位模块200输出的定位结果与实际精准的定位结果相比，误差为几十米以上(如10米以上)，则认定为较差的卫星导航定位结果。请参阅图1至图4，下面以具体实施例对本专利技术进一步说明。所述卫星导航差分定位模块200包括:天线、与天线连接的射频电路、与射频电路连接的基带处理模块和与基带数字信号连连接的差分定位模块。天线，用于接收电磁波微弱信号并将其转化为电信号供卫星导航差分定位模块200的射频前端摄取与处理；射频电路，用于将接收到的电信号进行放大、滤波、下变频处理输出中频信号，所述中频信号经过模数转换器转换成数字中频信号并输出；基带处理模块，用于根据接收到的数字中频信号完成信号的载波解调、C/A码解调和积分，得到积分值和定位所需的观测量；差分定位模块，用于完成基带处理模块跟踪环路的反馈并且进行解算，根据CORS服务器发送的差分修正信息修正差分定位模块输出的导航数据，得到高精度的位置、速度、时间信息。其运行原理为: 1)天线采用双馈点微带天线，两个馈电探针通过3dB电桥耦合成一路信号后连接到射频电路； 2)射频电路将天线输出的电信号依次经过低噪放LNA、滤波器、放大器、滤波器进行放大与滤波，然后连接到射频、当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度车载导航定位系统，其特征在于，包括双馈点卫星导航天线、卫星导航差分定位模块、惯性导航模块，还包括：与卫星导航差分定位模块和惯性导航模块分别连接的组合导航模块，用于当卫星导航差分定位模块接收信号良好时，由卫星导航差分定位模块主导，惯性导航模块辅助输出定位定姿结果；还用于当卫星导航差分定位模块接收信号较弱或无法接收卫星信号时，由惯性导航模块主导，持续输出定位结果；卫星导航差分定位模块输出的定位结果经过惯性导航模块检验，自动隔离较差的卫星导航定位结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杭大明，裴世兵，骆建兵，
申请(专利权)人：深圳市华颖泰科电子技术有限公司，千寻位置网络有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44