【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统
本专利技术涉及一种导航设备领域中的多传感器组合导航时间同步技术，尤其是涉及一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统。
技术介绍
多传感器测量数据的时间同步一直是GNSS / INS或多传感器组合导航系统设计过程中极富挑战性的问题。相比较而言，惯性导航(INS)中的测量元件MU量测没有特定的时间基准，即使是数字化的IMU输出，也只带有连续的采样间隔标志，而没有绝对时间刻度。MU数据经过导航计算机的数据传输接口进入导航计算机，目前最常见的仍是RS232 /RS422等串行接口。接口硬件延迟或导航计算机采用的非实时操作系统，将导致MU数据的传输延迟无法确认。IMU和GNSS (全球卫星导航系统)接收机(或其他辅助导航传感器)之间未知的时间同步误差，会引入严重的数据源误差致使滤波器发散，即使在好的情况下也只能得到次优的滤波结果。导致惯性传感器和GNSS接收机输出的数据不同步的因素主要可以归纳为:首先，两个系统的数据更新率不一致。其次，即使选择的GNSS接收机和IMU的数据更新率一致，也不能达到数据的完全同步。另外，...
【技术保护点】
一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，包括GNSS接收机、导航传感器组、FPGA模块和组合导航计算机，所述的GNSS接收机和导航传感器组分别通过FPGA模块的数据接口与FPGA模块连接，所述的GNSS接收机和FPGA模块分别通过组合导航计算机的数据接口与组合导航计算机连接；FPGA模块接收GNSS接收机的输出数据和导航传感器组的测量数据，对GNSS接收机输出数据进行解码后获得接收机时间，将接收机时间作为时间标签添加到导航传感器组的测量数据中，编码获得同步测量数据发送到组合导航计算机，组合导航计算机对接收到的同步测量数据和GNSS接收机输出数据进行处理，...
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，包括GNSS接收机、导航传感器组、FPGA模块和组合导航计算机，所述的GNSS接收机和导航传感器组分别通过FPGA模块的数据接口与FPGA模块连接，所述的GNSS接收机和FPGA模块分别通过组合导航计算机的数据接口与组合导航计算机连接； FPGA模块接收GNSS接收机的输出数据和导航传感器组的测量数据，对GNSS接收机输出数据进行解码后获得接收机时间，将接收机时间作为时间标签添加到导航传感器组的测量数据中，编码获得同步测量数据发送到组合导航计算机，组合导航计算机对接收到的同步测量数据和GNSS接收机输出数据进行处理，输出最终的导航定位结果。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，所述的导航传感器组包括惯性导航测量单元和辅助导航传感器。3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，所述的辅助导航传感器包括电子罗盘、高度计、深度计、风速仪中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，所述的GNSS接收机的输出数据包括秒脉冲信号、可变频率信号、接收机时间、位置、速度、伪距、载波测量信息和接收机导航状态信息。5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的多传感器组合导航时间同步系统，其特征在于，所述的FPGA模块将接收机时间作为时间标签添加到导航传感器组的测量数据中，编码获得同步测量数据，具体包括数据解码步骤、延时累计步骤和编码发送步骤，其中， 所述的解码步骤具体为: 101)设置GNSS接收机输出数据的输出格式、速率和类别； 102)设置导航传感器组测量数据的输出速率； 103)FPGA模块对GNSS接收机的输出数据进行解码，判定接收机输出导航信息的状态，当导航状态可用时获得接收机时间； 104)FPGA模块接收导航传感器组的测量数据，根据校验和判别测量数据的有效性，然后剔除测量数据中的校验和及无用数据位； 所述的...
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