一種mems-gps車載導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種MEMS?GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，包括設(shè)置在汽車上的MEMS加速度計，MEMS陀螺儀和GPS接收機(jī)；所述的MEMS加速度計和MEMS陀螺儀的輸出端與信息處理輸入端單向連接，信息處理輸出端單向連接MEMS解算系統(tǒng)的第一輸入端，MEMS解算系統(tǒng)的輸出端單向連接Kalma濾波第一輸入端；Kalma濾波的第一輸出端連接MEMS解算系統(tǒng)的第二輸入端，Kalma濾波的第二輸出端連接顯示屏；所述的GPS接收機(jī)3輸出端單向連接預(yù)處理的輸入端，預(yù)處理的輸出端單向連接Kalma濾波第二輸入端；使用時，通過顯示器讀出導(dǎo)航結(jié)果；本實用新型具有提高導(dǎo)航系統(tǒng)的性能的優(yōu)點。
【專利說明】
一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及車載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的車載導(dǎo)航系統(tǒng)GPS信號的穩(wěn)定性易受到天氣狀況和城市特定環(huán)境影響，如城市多路徑效應(yīng)、樹木對信號衰減、高層建筑群、立交橋及隧道對衛(wèi)星信號的遮擋等因素，使得GPS定位功能經(jīng)常失效而無法定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，將MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行組合，讓其優(yōu)勢互補，從而共同提高導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航性能，保證在GPS信號失聯(lián)的情況下，可以繼續(xù)使用MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，包括設(shè)置在汽車上的MEMS加速度計I，MEMS陀螺儀2和GPS接收機(jī)3;所述的MEMS加速度計I和MEMS陀螺儀2的輸出端與信息處理4輸入端單向連接，信息處理4的輸出端單向連接MEMS解算系統(tǒng)5的第一輸入端，MEMS解算系統(tǒng)5的輸出端單向連接Ka Ima濾波7的第一輸入端;Ka Ima濾波7的第一輸出端連接MEMS解算系統(tǒng)5的第二輸入端，Kalma濾波7的第二輸出端連接顯示器8;所述的GPS接收機(jī)3輸出端單向連接預(yù)處理6的輸入端，預(yù)處理6的輸出端單向連接Kalma濾波7第二輸入端。
[0006]所述的MEMS加速度計1、MEMS陀螺儀2是用來采集車輛的速度、航向信息。
[0007]所述的信息處理4是用來處理MEMS加速度計1、MEMS陀螺儀2采集的信息。
[0008]所述的MEMS解算系統(tǒng)5是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和計算，同時接受Kalma濾波7反饋?目息O
[0009]所述的GPS接收機(jī)3用來接收導(dǎo)航信息。
[0010]所述的預(yù)處理6用來將導(dǎo)航信息進(jìn)行預(yù)處理得到有效的速度、航向信息。
[0011]所述的Kalma濾波7是用來將預(yù)處理6和MEMS解算系統(tǒng)5的信息的差值作為觀測量，進(jìn)行最優(yōu)卡爾曼濾波，其濾波結(jié)果作為導(dǎo)航結(jié)果輸出，同時作為反饋信息對MEMS解算系統(tǒng)5的導(dǎo)航信息進(jìn)行修正。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]1、當(dāng)GPS接收機(jī)3信號較好的情況下，將GPS和MEMS系統(tǒng)的速度、航向角的差值作為觀測量，進(jìn)行最優(yōu)卡爾曼濾波，其濾波結(jié)果作為導(dǎo)航結(jié)果輸出，以提高導(dǎo)航精度。
[0014]2、當(dāng)GPS接受機(jī)3信號失聯(lián)的情況下，可以繼續(xù)使用MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航，以實現(xiàn)導(dǎo)航的持續(xù)性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說明。
[0017]參照圖1，一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，包括設(shè)置在汽車上的MEMS加速度計I，MEMS陀螺儀2和GPS接收機(jī)3 ；所述的MEMS加速計I和MEMS陀螺儀2的輸出端與信息處理4輸入端單向連接，信息處理4輸出端單向連接MEMS解算系統(tǒng)5的第一輸入端，MEMS解算系統(tǒng)5的輸出端單向連接Kalma濾波7第一輸入端;Ka Ima濾波7的第一輸出端連接MEMS解算系統(tǒng)5的第二輸入端，Kalma濾波7的第二輸出端連接顯示器8;所述的GPS接收機(jī)3輸出端單向連接預(yù)處理6的輸入端，預(yù)處理6的輸出端單向連接Kalma濾波模塊7第二輸入端。
[0018]所述的MEMS加速計1、MEMS陀螺儀2是用來采集車輛的速度、航向信息。
[0019]所述的信息處理4是用來處理MEMS加速計1、MEMS陀螺儀2采集的信息。
[0020]所述的MEMS解算系統(tǒng)5是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和計算，同時接受Kalma濾波模塊7反饋信息。
[0021 ]所述的GPS接收機(jī)3用來接收導(dǎo)航信息。
[0022]所述的預(yù)處理6用來將導(dǎo)航信息進(jìn)行預(yù)處理得到有效的速度、航向信息。
[0023]所述的Kalma濾波7是用來將預(yù)處理6和MEMS解算系統(tǒng)的信息的差值作為觀測量，進(jìn)行最優(yōu)卡爾曼濾波，其濾波結(jié)果作為導(dǎo)航結(jié)果輸出，同時作為反饋信息對MEMS解算系統(tǒng)5的導(dǎo)航信息進(jìn)行修正。
[0024]本實用新型的工作原理為:
[0025]車輛在行駛過程中固定在車輛上的GPS系統(tǒng)和MEMS系統(tǒng)可以獨立工作。GPS接收機(jī)3將接收到的導(dǎo)航信號經(jīng)過預(yù)處理6處理得到有效的速度、航向信息，同時MEMS系統(tǒng)中MEMS加速度計I和MEMS陀螺儀2也將采集到的車輛姿態(tài)信號經(jīng)過信號處理4的處理后得到相應(yīng)的速度、航向信息。當(dāng)GPS接收機(jī)3信號較好時，Kalma濾波7將GPS系統(tǒng)和MEMS系統(tǒng)的速度、航向角的差值作為觀測量，進(jìn)行最優(yōu)卡爾曼濾波，其濾波結(jié)果作為導(dǎo)航結(jié)果輸出，同時作為反饋信息對MEMS解算系統(tǒng)5的導(dǎo)航信息進(jìn)行修正；當(dāng)GPS接收機(jī)3信號被遮擋或者無效時，則直接通過MEMS系統(tǒng)輸出導(dǎo)航。
【主權(quán)項】
1.一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在汽車上的MEMS加速度計(I)，MEMS陀螺儀(2)和GPS接收機(jī)(3);所述的MEMS加速計(I)和MEMS陀螺儀(2)的輸出端與信息處理(4)輸入端單向連接，信息處理(4)的輸出端單向連接MEMS解算系統(tǒng)(5)的第一輸入端，MEMS解算系統(tǒng)(5)的輸出端單向連接Ka Ima濾波(7)第一輸入端;Ka Ima濾波(7)的第一輸出端連接MEMS解算系統(tǒng)(5)的第二輸入端，Kalma濾波(7)的第二輸出端連接顯示器(8);所述的GPS接收機(jī)(3)輸出端單向連接預(yù)處理(6)的輸入端，預(yù)處理(6)的輸出端單向連接Kalma濾波(7)的第二輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的MEMS加速度計(I)、MEMS陀螺儀(2)是用來采集車輛的速度、航向信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息處理(4)是用來處理MEMS加速度計(I)、MEMS陀螺儀(2)采集的信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的MEMS解算系統(tǒng)(5)用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和計算，同時接受Ka Ima濾波(7)反饋信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS接收機(jī)(3)用來接收導(dǎo)航信息。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)處理(6)用來將導(dǎo)航信息進(jìn)行預(yù)處理得到有效的速度、航向信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS-GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述的Kalma濾波(7)是用來將預(yù)處理(6)和MEMS解算系統(tǒng)(5)的信息的差值作為觀測量，進(jìn)行最優(yōu)卡爾曼濾波，其濾波結(jié)果作為導(dǎo)航結(jié)果輸出，同時作為反饋信息對MEMS解算系統(tǒng)(5)的導(dǎo)航信息進(jìn)行修正。
【文檔編號】G01S19/47GK205484832SQ201620190774
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】王建峰, 王樂峰, 吳冬濤, 劉飛
【申請人】西京學(xué)院