【技术实现步骤摘要】
一种基于夜间环境的组合导航系统
本专利技术涉及一种基于夜间环境的组合导航系统，可在夜间环境中在卫星导航系统受到干扰条件下，不需通过与外界进行信息交互，仍然保持一定的导航能力，可实现载体的全自主导航，提高载体的隐蔽性。
技术介绍
复杂的应用环境对于抗干扰能力强的自主导航系统的需求日益增强，然而鉴于导航环境的日益复杂，各导航系统所存在的缺陷，单一导航方式不再能够满足上述需求，发展具有自主性强，隐蔽性好的组合导航系统，才能够适应复杂环境的需求。同时，具备全天候导航能力的导航系统对于提升载体有效工作时间有着重要的作用，夜晚环境具有天然的隐蔽性，很多基于光学的探测手段如视觉，都不能使用。因此，发展具有夜间导航能力的组合导航系统至关重要。目前惯性/卫星在全天候导航的系统中应用最为广泛，而惯性导航虽然具有强自主性，但其误差随时间积累，不适用于单独进行长时间导航，卫星导航易受到干扰和欺骗，并且在楼宇等环境中飞行时易受影响而无法提供准确真实的导航信息，使得卫星导航系统的使用受到了极大的限制。因此发展具有夜间导航能力的自主组合导航系统，是亟待解...
【技术保护点】
1.一种基于夜间环境的组合导航系统，其特征在于：采用惯性、偏振、星光和里程计的组合导航方式，在卫星导航信号失效情况下，融合多个传感器的导航信息，实现干扰环境下的自主导航；/n所述组合导航系统包括：传感器模块(8)、导航数据处理模块(18)、数据存储及传输模块(26)、电源及稳压模块(19)；/n所述传感器模块(8)包括：夜间偏振测量单元(7)、惯性测量单元(14)、星光测量单元(13)、里程计(12)和避障单元(11)；夜间偏振测量单元(7)负责采集天空偏振模式图像，将图像传输到图像处理单元(15)进行处理，并且对图像处理单元(15)传过来的控制信号进行响应；惯性测量单元(...
【技术特征摘要】
1.一种基于夜间环境的组合导航系统，其特征在于：采用惯性、偏振、星光和里程计的组合导航方式，在卫星导航信号失效情况下，融合多个传感器的导航信息，实现干扰环境下的自主导航；
所述组合导航系统包括：传感器模块(8)、导航数据处理模块(18)、数据存储及传输模块(26)、电源及稳压模块(19)；
所述传感器模块(8)包括：夜间偏振测量单元(7)、惯性测量单元(14)、星光测量单元(13)、里程计(12)和避障单元(11)；夜间偏振测量单元(7)负责采集天空偏振模式图像，将图像传输到图像处理单元(15)进行处理，并且对图像处理单元(15)传过来的控制信号进行响应；惯性测量单元(14)对载体的角运动和线运动进行感知，负责测量角速度与加速度信息，并将数据传送给微处理器(17)；星光测量单元(13)测量天空中的星光矢量信息，并将数据传送给微处理器(17)；里程计(12)测量载体速度信息，并将数据传送给微处理器(17)；避障单元(11)用于让平台在接近障碍物时停止移动，防止撞击障碍物，对系统起到保护作用；
导航数据处理模块(18)包括图像处理单元(15)和微处理器(17)；图像处理单元(15)负责向夜间偏振测量单元(7)发送控制信号，并接收夜间偏振测量单元(7)发送过来的偏振数据并对该数据进行处理，将结果发送给微处理器(17)；所述微处理器(17)，与惯性测量单元(14)、星光测量单元(13)、里程计(12)、避障单元(11)、图像处理单元(15)相连，用于接收惯性测量单元(14)、星光测量单元(13)、里程计(12)、避障单元(11)以及图像处理单元(15)输出的导航信息，并将各个导航参数测量单元的数据通过预先设定的导航算法，经过分析处理，融合获得载体导航过程中所需要的导航数据；
数据存储及传输模块(26)，用于存储运动过程中测量的来自微处理器(17)的导航数据信息，并实现组合导航系统与外界的信息交互；
电源及稳压模块(19)为各单元提供电源及稳定电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于夜间环境的组合导航系统，其特征在于：所述微处理器(17)用于接收惯性测量单元(14)、星光测量单元(13)、里程计(12)、避障单元(11)以及图像处理单元(15)输出的导航数据，将星光测量单元(13)输出的星光矢量信息、惯性测量单元(14)输出的角速度信息、图像处理单元(15)输出的偏振信息进行融合得到载体姿态信息，将惯性测量单元(14)输出的加速度信息，里程计(12)输出的载体速度信息进行融合，得到载体的速度和位置信息，将避障单元(11)输出的障碍物信息与当前速度和位置信息进行融合，得到载体当前位置下的安全性信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于夜间环境的组...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，杨悦婷，王善澎，刘鑫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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