一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，该系统是一种以惯性导航和计步零速修正算法融合的导航系统为基础，以卫星导航系统、地图匹配导航系统、无线传感网络定位系统为辅的多模式协同三维立体智能精准导航定位系统；本发明专利技术采用并行实时操作系统实现任务调度，以实时计步零速修正算法校正惯导系统速度、位置误差为主，智能选择多种融合定位技术中功耗最低，并满足精度要求的导航方法校准系统的位置误差，实现了个人室内外无缝三维立体精准定位；本发明专利技术采用芯片级电路设计，将各导航分系统集成封装成贴片设备，便于进行嵌入式开发；本发明专利技术在军事领域为单兵作战、警察执勤、消防、抢险救灾等提供更高级别的安全保障，在民用领域如商场、机场、车站、停车场、园区、景区、博物馆、养老院、医院等场所帮助用户快速规划目标路线，与用户进行实时互动，进行精准引导定位，增强了用户体验，大大提高了效率，具有较高的应用价值。

An amphibious intelligent navigation system based on multi-mode collaboration

The invention discloses a dual-purpose intelligent navigation system and multi model based on coordination, the system is a navigation system based on inertial navigation and fusion algorithm step zero speed based on satellite navigation system, map matching navigation system, wireless sensor network positioning system supplemented by multi mode collaborative three-dimensional intelligent precise navigation positioning system; the invention adopts task scheduling to achieve parallel real-time operating system, the real-time step zero velocity correction algorithm of inertial navigation system calibration speed, position error, the intelligent selection of multiple power fusion positioning technology in the lowest, and meet the accuracy requirements of the navigation position error calibration system, to achieve personal indoor and outdoor seamless three-dimensional precision positioning; the invention adopts chip level circuit design, the navigation system is integrated and encapsulated patch equipment, easy to block Embedded development; the invention provides a high degree of security for individual combat, police on duty, fire, emergency rescue and disaster relief in the military field, with the help of family planning target fast route in places such as shopping malls, airports, civil field station, parking lot, parks, scenic spots, museums, nursing homes, hospitals, real time the interaction with the user, precision guided positioning, enhance the user experience, improve efficiency, and has high application value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统
本专利技术属于复杂环境下组合导航
，尤其涉及一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统。
技术介绍
近年来，行人导航(PedestrianNavigation，PN)作为导航技术应用的新兴领域，正越来越受到各国学者的重视，并逐渐成为该领域的研究热点。然而在大型商场、超市、隧道、仓库、地下停车场等室内环境下，外界无线电信号微弱、电磁干扰强烈等因素都会对目标行人导航信息获取的准确性、实时性及鲁棒性有很大影响。如何将室内环境下获取的有限信息进行有效的融合以消除室内复杂环境影响，并且保证行人在室内外不同的环境中可以实现无缝衔接，保证导航精度的持续稳定，具有重要的科学理论意义和实际应用价值。在现有的定位方式中，全球卫星导航系统(GNSS)是最为常用的一种方式。虽然GNSS能够通过精度持续稳定的位置信息，但是其易受电磁干扰、遮挡等外界环境影响的缺点限制了其应用范围，特别是在室内、地下巷道等一些密闭的、环境复杂的场景，GNSS信号被严重遮挡，无法进行有效的工作。近年来，无线传感网络(WSN)以其低成本、低功耗和低系统复杂度的特点在短距离局部定位领域表现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：由下位机系统1和上位机系统2；所述下位机系统1由中央控制器系统11、智能惯性导航系统12、卫星导航系统13、无线传感网络定位系统14、地图匹配导航系统15和无线数据发送系统16组成；所述上位机系统2由无线数据接收系统21、接口模块22和第三方设备23组成；所述中央控制器系统11由多模式协同导航数据融合系统111和智能决策系统112组成；所述智能惯性导航系统12由导航信号采集系统121、姿态/速度/位置解算系统122、航向解算系统123、高度解算系统124、步态检测系统125、零速修正系统126和数据融合系统127组成；所述导航信号采集系统1...

【技术特征摘要】
1.一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：由下位机系统1和上位机系统2；所述下位机系统1由中央控制器系统11、智能惯性导航系统12、卫星导航系统13、无线传感网络定位系统14、地图匹配导航系统15和无线数据发送系统16组成；所述上位机系统2由无线数据接收系统21、接口模块22和第三方设备23组成；所述中央控制器系统11由多模式协同导航数据融合系统111和智能决策系统112组成；所述智能惯性导航系统12由导航信号采集系统121、姿态/速度/位置解算系统122、航向解算系统123、高度解算系统124、步态检测系统125、零速修正系统126和数据融合系统127组成；所述导航信号采集系统121由IMU1211、磁强计1212和气压计1213组成；所述姿态/速度/位置解算系统122由姿态解算1221、速度解算1222和位置解算1223组成；所述卫星导航系统13由卫星信号接收系统131和卫星信号处理系统132组成；所述无线传感网络定位系统14由无线传感网络信号接收系统141和无线传感网络信号处理系统142组成。2.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：该系统是一种以惯性导航和计步零速修正算法融合的导航系统为基础，以卫星导航系统、地图匹配导航系统、无线传感网络定位系统为辅的多模式协同三维立体智能导航系统。3.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述姿态/速度/位置解算系统122根据IMU1211中陀螺仪和加速度计采集的导航信号，解算出人体的姿态、速度、位置；速度解算1222根据姿态解算1221得出的横滚角和俯仰角信息，解算得到速度信息；位置解算1223根据速度信息解算得到位置信息；短时间内具有较高的精度，且不受外界影响，能够实现全自主导航。4.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述航向解算系统123根据磁强计1212输出的三轴磁分量以及姿态解算1221输出的偏航角信息确定人体的姿态，不但可以消除IMU1211姿态误差随时间积累，而且可以抑制外界干扰磁场对磁强计的影响。5.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述高度解算系统124根据气压计1213输出的高度信息和位置解算1223输出的位置信息组合确定人体的高度信息，可以抑制IMU1211解算出高度误差的发散，高度定位精度较高。6.根据权利要求1所述的一种基于多模式协同的军民两用智能导航系统，其特征在于：所述智能惯性导航系统12中加入步态检测系统125，根据步速为零时，比力和角速度的模值都为零，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭仲林，高武保，
申请(专利权)人：高武保，
类型：发明
国别省市：北京,11