一种基于微机电系统的多模式自动切换导航方法及系统技术方案

本发明专利技术属于自主导航定位定向技术领域，尤其涉及一种基于微机电系统的多模式自动切换导航方法及系统，该方法会根据外部的干扰情况自动选择对应的定位定向方法。当不在存在星信号差的情况下通过卫星定位模组进行定位，并根据是否存在磁干扰和/或振动干扰，使用模式1和/或模式2得到有效的定向信息。如果存在星信号差的情况，本发明专利技术会使用模式3通过高清拍录模组与激光瞄准模组进行定位；同时根据是否存在振动干扰，使用模式1进行定向，或使用模式1与模式2协同作用进行定向。本发明专利技术在存在各种干扰的情况下，仍能够准确且稳定的进行定向定位，获得用于进行导航的位置信息，从而保证导航的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自主导航定位定向，尤其涉及一种基于微机电系统的多模式自动切换导航方法及系统。

技术介绍

1、微机电系统即micro electro mechanical system(以下简称mems)是集微传感器、微执行器、信号处理和控制电路等于一体的微型器件或系统，它是一项革命性的技术，在各个领域都拥有广泛的应用前景。特别是导航领域，mems陀螺仪、mems加速度计正以其体积小、成本低、抗冲击能力强、高可靠性的特点逐步取代传统陀螺仪和加速度计。

2、在导航领域，目前，常用的定位、定向方法是通过卫星信号获得载体的位置信息，进而完成定位；通过地磁模组推算出载体与磁北的夹角，加上当前位置的地磁偏角，从而粗略定向。卫星信号在很多环境中容易被屏蔽，甚至丢失；地磁信号极易受到电子产品的干扰，而且因为是同源干扰，很难滤除。高精度的微机械陀螺仪能够达到0.1°/h的零偏稳定性，可以敏感地球自转角速度。通过旋转测量多个位置的角速度，加以解算能够获得载体的真北角，但是它在测量过程中必须保持静态，否则解算出的北向夹角偏差就会十分巨大，在单一的测量系统中这是十分不利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：使用一种导航装置，所述导航装置包括地磁模组、卫星定位模组、通信模组和转台；转台上设有陀螺仪、加速度计和星象信息模块；其中，陀螺仪为MEMS陀螺仪，加速度计为MEMS加速度计；星象信息模块包括高清拍录模组和激光瞄准模组；方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：S3及S4中，使用模式1进行定向时，转台顺时针旋转一圈，采集相隔90°的四个采样位置的陀螺仪及加速度计数据，再解算获得北向数据；设陀螺仪的常值漂移为ε，加速度计常值的零偏为第一采样位置的陀螺仪数据为ω1、加速度...

【技术特征摘要】

1.一种基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：使用一种导航装置，所述导航装置包括地磁模组、卫星定位模组、通信模组和转台；转台上设有陀螺仪、加速度计和星象信息模块；其中，陀螺仪为mems陀螺仪，加速度计为mems加速度计；星象信息模块包括高清拍录模组和激光瞄准模组；方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：s3及s4中，使用模式1进行定向时，转台顺时针旋转一圈，采集相隔90°的四个采样位置的陀螺仪及加速度计数据，再解算获得北向数据；设陀螺仪的常值漂移为ε，加速度计常值的零偏为第一采样位置的陀螺仪数据为ω1、加速度计数据为a1，第二采样位置的陀螺仪数据为ω2、加速度计数据为a2，第三采样位置的陀螺仪数据为ω3、加速度计数据为a3，北向角为ψ，当地纬度为则：

3.如权利要求2所述的基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：所述地磁模组为三轴地磁传感器；s2及s3中，使用模式2进行定向时，获取地磁模组数据以及卫星定位模组的位置信息；将位置信息进入数据库比对获得当地的磁偏角δ，并解算地磁模组数据获得磁北角ψ0，再得到北向角α＝ψ0+δ。

4.如权利要求3所述的基于微机电系统的多模式自动切换导航方法，其特征在于：s4中，使用模式3进行定位时，转台归零后，通过高清拍录模组拍摄初始星图p0，然后调取特征值进入数据库比对，找到对应的星图；之后，打开激光对准模块，转动转台，使激光对准星体s1，拍摄获得星图p1，并记录当前转台的yaw值和pitch值；之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖柯澤，周忠云，陈耀山，刘益铭，罗先琼，刘毅，钱辉，黄永荣，冯胆，牟勇军，
申请(专利权)人：中船长平重庆机械有限公司，
类型：发明
国别省市：