导航装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种导航装置，包括接收ＧＰＳ信号，并对所述ＧＰＳ信号解析生成ＧＰＳ导航数据的ＧＰＳ模块、采集惯性导航数据的惯性导航模块和根据所述ＧＰＳ导航数据确定的ＧＰＳ信号强弱对所述惯性导航数据和ＧＰＳ导航数据进行校正的控制模块，以及以图像或语音方式进行输出的提示模块。本发明专利技术还提供一种导航方法，包括步骤：接收ＧＰＳ导航信号，并解析生成ＧＰＳ导航数据；采集惯性导航数据；根据所述ＧＰＳ导航数据确定的ＧＰＳ信号强弱对所述ＧＰＳ导航数据和所述惯性导航数据进行校正，生成导航信息；输出导航信息。根据ＧＰＳ信号强弱对ＧＰＳ导航数据和惯性导航数据进行实时校正，生成导航信息，从而可以提高导航准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航
，特别涉及一种GPS导航与惯性导航结合的导 ^^装置及方法。
技术介绍
现有的GPS ( Global Position System,全球定位系统)导航装置，通过接 收GPS信号实现GPS导航，但由于GPS信号因不同的区域而强弱有所不同，当 在GPS信号弱的区域时，GPS导航装置容易导致导航不准确；或者在无GPS信 号地区，即所谓的"盲区"时，如桥梁、隧道等地方，则无法进行GPS导航。而 解决此问题可以通过惯性导航方式确定具体位置，例如当汽车从GPS信号区进 入GPS信号盲区时，通过传感器采集汽车速度、加速度、航向等数据，其中速 度数据通过无线方式发送给控制器，加速度和航向数据直接输给控制器，由 控制器根据速度、加速度和航向数据进行解析处理，生成惯性导航信息，从 而实现在GPS信号盲区惯性导航。虽然上述GPS导航设备可以通过惯性导航方式在GPS信号盲区进行导航， 但这种惯性导航方式需要将汽车速度的数据通过无线方式发射给GPS导航i殳 备，容易受到电磁干扰。同时在GPS导航过程中，由于GPS导航受到卫星的星 座图变动的影响，产生漂移且无法进行校正，因而导航的准确性较差。
技术实现思路
本专利技术主要的目的在于提供一种可以减少电磁干扰，提高导航准确性的 。本专利技术提供一种导航装置，包括GPS模块，用于接收GPS信号，并对 所述GPS信号进行解析，生成GPS导航数据；惯性导航模块，用于采集惯性 导航数据；控制模块，根据所述GPS导航数据确定GPS信号强弱对所述惯性 导航数据和GPS导航数据进行校正，生成导航信息；提示模块，以图像或语 音方式输出所述导航信息。优选地，所述惯性导航模块包括加速度采集单元，与所述控制模块连 接，用于实时采集加速度数据；地磁场采集单元，与所述控制模块连接，用 于实时采集地磁场数据。优选地，所述惯性导航模块还包括气压采集单元，与所述控制模块连 接，该气压采集单元用于采集气压信息。本专利技术还提供一种导航方法，该导航方法，包括步骤接收GPS信号， 并解析生成GPS导航数据；采集惯性导航数据；根据所述GPS导航数据确定 GPS信号强弱，对所述GPS导航数据和所述惯性导航数据进行校正，生成导 4元信息；输出导航信息。优选地，所述根据GPS导航数据确定GPS信号强弱，对所述GPS导航 数据和所述惯性导航数据进行校正，生成导航信息的步骤还包括判断GPS 信号强弱；根据GPS信号强弱确定GPS导航权重和惯性导航权重；根据所述 GPS导航权重和惯性导航权重对所述GPS导航数据和惯性导航数据进行数据 融合，生成导力元信息。优选地，所述对GPS导航数据和惯性导航Jt据进行数据融合是根据卡尔 曼滤波方法进行数据融合。优选地，所述GPS信号强弱根据载噪比确定，若载噪比大于等于35,则 GPS信号为强；若载噪比为大于等于20并小于35，则GPS信号为弱；若载 噪比小于20，则GPS信号为盲区。优选地，若所述GPS信号为强，则所述GPS导航权重为0.99，所述惯性 导航权重为0.01;若所述GPS信号为弱，则所述GPS导航权重和惯性导航权 重根据位置精度因子确定；若所述GPS信号为盲区，则GPS导航权重为O, 惯性导航权重为1。优选地，根据所述位置精度因子P确定GPS导航权重和惯性导航权重， 若所述位置精度因子P《，则GPS导航权重为0.99,惯性导航权重为0.01; 若所述位置精度因子P的范围为2 < P《，则GPS导航权重为2/P,惯性导航 权重为l-2/P;若所述位置精度因子P的范围为5<P20,则GPS导航权重为 1/P，惯性导航权重为l-l/P;若所述位置精度因子P的范围为P>10,则GPS 导航权重为1/2P,惯性导4元权重为l-l/2P。本专利技术通过实时采集惯性导航数据和由GPS信号解析生成GPS导航数 据，根据GPS信号强弱对所述惯性导航数据和GPS导航数据进行校正，再根 据校正结果进行提示，从而达到减少因无线方式对导航装置的电磁干扰，提 高导航准确的目的。附图说明图1是本专利技术第一实施例原理示意图；图2是本专利技术第一实施例惯性导舶」模块示意图；图3是本专利技术第二实施例惯性导航模块示意图； 图4是本专利技术第三实施例导航方法的流程示意图；图5是本专利技术第三实施例对惯性导航数据和GPS导航数据进行校正流程 示意图；图6是本专利技术第三实施例判断载噪比范围的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。具体实施方式本专利技术实施例的导航装置和方法，通过接收GPS信号解析生成GPS导航 数据，以及实时采集的惯性导航数据，根据GPS信号强弱对所述GPS导航数 据和惯性导航数据进行校正，向用户作出导航提示，从而达到减少电磁干扰， 提高导航准确的目的。如图1和图2所示，提出本专利技术导航装置第一实施例。该导航装置包括 GPS模块1，用于接收GPS信号，并对所述GPS信号进行解析处理，生成 GPS导航数据；惯性导航模块2，用于采集惯性导航数据；控制模块3，根据 所述GPS信号的强弱对所述惯性导航数据和GPS导航数据进行校正，生成导 航信息；提示模块4，以图像或语音方式输出所述导航信息。所述控制模块3 通过I2C总线与所述惯性导航模块2和所述提示模块4连接,通过串口与GPS 模块1连接。所述控制模块3根据所述GPS模块1接收的GPS信号的强弱实时对所述 惯性导航数据和GPS导航数据进行校正，生成导航信息。所述校正是根据用 于确定GPS导航精度的载噪比的范围确定GPS信号强弱，并根据所述GPS 信号强弱确定惯性导航权重和GPS导航权重，再根据惯性导航权重和GPS导 航权重对所述惯性导舶Jt据和GPS导航数据进行数据融合处理。其中，所述 惯性导航权重和GPS导航权重之和为1。所述惯性导航数据是指主要根据惯 性数据实现导航的数据，可以包括速度数据、加速度^:据等惯性数据，也可 以是用于确定海拔高度数据或航向数据。所述GPS导航数据是指对GPS信号 进行处理生成的数据，可以是经度数据、绵度数据、速度数据、航向数据等。 所述GPS导航权重和惯性导航权重分别为GPS导航数据和惯性导航数据分配 系数。所述数据融合是指将GPS导航数据和惯性导航数据通过一定算法，按 照惯性导航权重和GPS导航权重进行结合。所述GPS模块1接收GPS信号，并对该GPS信号进行解析处理，生成GPS导航数据，由所述控制模块3对GPS导航数据进行解析处理，生成GPS 导航导信息，该GPS导航信息通过专用导航软件处理，由所述提示模块4根 据专用导航软件处理的结果进行提示，实现GPS导航。所述惯性导航模块2包括采集加速度数据的加速度采集单元21和采集地 球磁场数据的地磁场采集单元22。所述加速度采集单元21通过I2C总线与所 述控制才莫块连接，用于实时采集加速度数据；所述地磁场采集单元22通过^C 总线与所述控制模块连接，用于实时采集地磁场数据。所述控制模块3对所 述地磁场采集单元22采集的地磁场数据进行解析处理，生成航向数据。所述 控制模块3还根据所述航向数据和加速度数据，以及所述GPS模块1生成的 GPS导航数据中的速度数据进行处理，生成惯性导航信息，该惯性导航信息 可以通过存储在所述控制模块3或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航装置，包括：　ＧＰＳ模块，用于接收ＧＰＳ信号，并对所述ＧＰＳ信号进行解析，生成ＧＰＳ导航数据；　惯性导航模块，用于采集惯性导航数据；　控制模块，根据所述ＧＰＳ导航数据确定ＧＰＳ信号强弱，对所述惯性导航数据和ＧＰＳ导 航数据进行校正，生成导航信息；　提示模块，以图像或语音方式输出所述导航信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章先鑫，
申请(专利权)人：深圳市同洲电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]