本实用新型专利技术涉及多源冗余传感器组合导航技术领域，且公开了一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，包括导航集成安装外壳，导航集成安装外壳机箱面板装配GPS双天线BNC插座、两个空速计进气管插座、CPU1和CPU2的调试接口连接器以及数据下载器USB接口、系统对外通讯和电源输入连接器。该多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，在实际使用中，不仅专门用于传感器综合信息的处理，将传感器信息的处理功能从飞控计算机剥离出来简化飞控计算机的使用；而且可以在内部传感器导航集成组件的基础上实现纯惯性导航、组合导航以及容错导航的实时解算，可以实现内置组合导航的三余度配置，可以自成一个独立组合惯导传感器。可以自成一个独立组合惯导传感器。可以自成一个独立组合惯导传感器。
【技术实现步骤摘要】
一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置
[0001]本技术涉及多源冗余传感器组合导航
，具体为一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置。
技术介绍
[0002]随着无人机惯性导航系统对传感器系统技术的需求和可靠性要求越来越高，惯性导航系统已经从单一导航设备到余度配置、多源容错组合导航技术发展。通过多传感器的信息融合技术、余度信息的控制和优化提高无人机导航系统的精度、稳定性和可靠性。常规的无人机传感器冗余配置不仅受传感器数量、体积和成本的限制，而且增加了飞控计算机的运算资源，致使飞控计算机完成余度配置传感器信号的处理和余度管理调度，这极大的增加了飞控计算机的负荷，使得系统的可靠性降低。除此之外全系统信息余度控制优化、子系统故障诊断、隔离和传感器间的无缝切换都会给飞控计算机带来诸多的问题。
[0003]为了能够简化飞控计算机的运算资源，将传感器信息处理的功能从飞控是计算机中剥离出来，越来越多的研究人员开始研究导航计算机。现如今传统的导航计算机采用基于DSP+FPGA等架构方案，其硬件上并没有考虑余度技术来提高系统的可靠性，无法满足无人直升机等传感器配置切换要求更高的应用系统对新型惯导的需求。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]本技术的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置。
[0006](二)技术方案
[0007]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0008]一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，包括组合导航集成固定安装组件，所述组合导航集成固定安装组件上部设有组合导航集成外壳，所述组合导航集成外壳设有机箱面板组件，所述组合导航集成外壳内部设有传感器导航集成组件，所述传感器导航集成组件内部设有CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件和CPU板组件，所述CPU板组件和顶部设有固定安装机构。
[0009]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0010]优选地，所述机箱面板组件包括GPS双天线BNC插座和双天线BNC插座，所述GPS双天线BNC插座和双天线BNC插座上部设有空速管和空速管，所述GPS双天线BNC插座和双天线BNC插座下部设有对外通讯和电源输入连接器JJ
‑
,其机箱面板组件底部设有双CPU调试接口和CPU调试接口。
[0011]优选地，所述对外通讯和电源输入连接器JJ
‑
板兼容电源的输入、路RS/RS可选的串口、路RS串口、路RS/RS可选的串口和路CAN总线串口。
[0012]优选地，所述传感器导航集成组件包括两套非相似的IMU测量模块、DN
‑
型测量模
块以及W的电源模块，所述两套非相似的IMU测量模块在传感器导航集成组件的左右两侧，所述DN
‑
型测量模块在组件的中间，所述DN
‑
型测量模块顶部有线性电源模块和W的总电源模块，所述DN
‑
型测量模块底部有采用.mm间距针孔式连接器与CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件连接。
[0013]优选地，所述CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件主要产生CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路，同时由于DN
‑
过高增加上层板的安装高度。
[0014]优选地，所述CPU板组件包括主从两个CPU电路和一个大容量FPGA组成，所述CPU板组件上所有极板连接器采用.mm间距的板级连接器与固定安装机构连接。
[0015]优选地，所述固定安装机构主要安装GPS OEM板、数据记录器板、以及对外输入输出驱动电路和对外连接器焊接孔。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
[0018](1)、本技术对现有技术做出了改进，在实际使用中，不仅专门用于传感器综合信息的处理，将传感器信息的处理功能从飞控计算机剥离出来简化飞控计算机的使用；而且可以在内部传感器导航集成组件的基础上实现纯惯性导航、组合导航以及容错导航的实时解算，可以实现内置组合导航的三余度配置，可以自成一个独立组合惯导传感器。
[0019](2)、在实际使用中，此装置除了内置组合惯导外，还可以通过接口接受和处理用户针对特定项目配置的其它传感器，如光纤组合惯导、激光组合惯导、外置GPS系统、大气数据计算机、无线电高度计等，这样可以将内置组合惯导和外置的传感器进行多源冗余的配置，提高飞行控制律解算信号的可靠性。
[0020](3)、在实际使用中，此装置可以将内置传感器与外置传感器进行故障诊断与容错信息融合处理，确保提供给飞控计算机的传感器信号是可靠的、可用的。
附图说明
[0021]图1是根据本技术实施例的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置的结构设计示意图；
[0022]图2是根据本技术实施例的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置的原理框图。
[0023]图中：1、组合导航集成固定安装组件；2、传感器导航集成组件；3、CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件；4、CPU板组件；5、固定安装机构；6、机箱面板组件；601、GPS双天线BNC插座；602、空速管1；603、空速管2；604、双天线BNC插座；605、对外通讯和电源输入连接器J30J
‑
51；606、双CPU1调试接口；607、CPU2调试接口；7、组合导航集成外壳。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]根据本技术的实施例，提供了一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装
置。
[0026]现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明，如图1
‑
2所示，根据本技术实施例的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，包括导航集成固定安装组件1，导航集成安装外壳7设有机箱面板6，导航集成安装外壳7内部传感器导航集成组件2，CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件3，主从两个CPU电路和一个大容量FPGA组件4，顶部设有GPS OEM板、数据记录器板、以及对外输入输出驱动电路和对外连接器焊接孔组件5。
[0027]实施例一
[0028]如图1
‑
2所示，对于传感器导航集成组件2来说，传感器导航集成组件2包括IMU1、IMU2和DN
‑
300，IMU1、IMU2上部设有线性电源，DN
‑
300上部连接总电源模块，底本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，包括组合导航集成固定安装组件(1)，其特征在于，所述组合导航集成固定安装组件(1)上部设有组合导航集成外壳(7)，所述组合导航集成外壳(7)设有机箱面板组件(6)，所述组合导航集成外壳(7)内部设有传感器导航集成组件(2)，所述传感器导航集成组件(2)内部设有CPU、FPGA电路所需的二次电路以及空速计电路组件(3)和CPU板组件(4)，所述CPU板组件(4)和顶部设有固定安装机构(5)。2.根据权利要求1所述的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，其特征在于：所述机箱面板组件(6)包括GPS双天线BNC插座(601)和双天线BNC插座(604)，所述GPS双天线BNC插座(601)和双天线BNC插座(604)上部设有空速管1(602)和空速管2(603)，所述GPS双天线BNC插座(601)和双天线BNC插座(604)下部设有对外通讯和电源输入连接器J30J
‑
51(605),其机箱面板组件(6)底部设有双CPU1调试接口(606)和CPU2调试接口(607)。3.根据权利要求2所述的一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，其特征在于：所述对外通讯和电源输入连接器J30J
‑
51(605)板兼容电源的输入、4路RS232/RS422可选的串口、2路RS232串口、2路RS422/RS485可选的串口和2路CAN总线串口。4.根据权利要求3所述的一种多源...
【专利技术属性】
技术研发人员：桑可可，祖家奎，姚志豪，孙飞，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：
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