專利名稱：一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及平臺式慣性導航裝置領域，具體地講，涉及一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置。
背景技術：
慣性導航系統(tǒng)是一種完全自主的導航系統(tǒng)，它不需要任何外部信息就可獨立地完成運載體的導航任務，所以它比起諸如天文導航、無線電導航、多普勒導航、儀表導航以及地標導航等方式來說，具有其獨特的優(yōu)點它不受外界(自然的或人工的)干擾因素的影響，因而它在導航事業(yè)發(fā)展的現階段占有極其重要的地位?，F代新型的航空、航天以及航海運載體大多是用它或用以它為中心的組合式導航系統(tǒng)進行導航。慣性導航系統(tǒng)有平臺式和捷聯式兩類。平臺式慣導使用慣導平臺來模擬導航坐標系，具有導航精度高的優(yōu)點。而捷聯式慣導將加速度計和陀螺儀直接固連在載體上，慣導平臺的功能直接由計算機來完成。這使得捷聯式慣導系統(tǒng)具有體積小、重量輕、成本低和便于安裝維護的優(yōu)點，但缺點是導航精度較低。目前，在高精度導航應用領域，平臺式慣性導航系統(tǒng)應用較多。平臺式慣性導航系統(tǒng)屬于一種推算導航方式，即從一已知點的位置根據連續(xù)測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置，因而可連續(xù)測出運動體的當前位置。慣性導航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導航坐標系使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計用來測量運動體的加速度經過對時間的一次積分得到速度， 速度再經過對時間的一次積分即可得到距離。從平臺式慣性導航系統(tǒng)的積分工作過程可以看出，該系統(tǒng)在長時間工作過程中定位誤差會隨著時間的增加而增長。目前常用的解決方法為引入外部參考信息進行校正，一般將GPS信息作為校正參考信息，每隔一段時間用GPS系統(tǒng)輸出的速度、位置信息來校正慣性導航系統(tǒng)的速度、位置信息，該方法將GPS接收機和慣導系統(tǒng)安裝在一起，通過計算機控制實現GPS信息對慣性導航系統(tǒng)的校正。GPS輔助慣性導航系統(tǒng)中GPS的電波穿透能力差，幾乎不能用于潛艇、礦井等水下或地下導航用戶，而且有建筑、地形的遮擋時會嚴重影響導航精度；GPS的動態(tài)跟蹤能力比較低，當載體作大機動運動時，環(huán)路極易失鎖，產生“跳周”現象，GPS信號會完全丟失，因此會導致系統(tǒng)導航精度下降；GPS屬非自主式定位，其應用受到美國政府的GPS政策和外界環(huán)境等多方面的限制。此為現有技術的不足之處。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置。本實用新型采用如下技術手段實現發(fā)明目的一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，包括慣性導航系統(tǒng)和與其連接的導航解算計算機，其特征是所述導航解算計算機連接磁強計。[0010]作為對本技術方案的進一步限定，所述磁強計為三分量高精度磁通門磁強計。作為對本技術方案的進一步限定，所述慣性導航系統(tǒng)包括慣性平臺、三個陀螺儀和三個加速度計。作為對本技術方案的進一步限定，所述陀螺儀為VG095M型光纖陀螺儀.作為對本技術方案的進一步限定，所述加速度計為JHT-II-C型石英撓性加速度計。與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型將通過磁強計測量得到的地磁信息引入到平臺式慣性導航系統(tǒng)中，每隔一段時間對慣性導航系統(tǒng)的定位信息進行校正，從而提高導航系統(tǒng)的精度。地磁輔助慣性導航系統(tǒng)動態(tài)跟蹤能力較好，不會發(fā)生信號丟失等問題，能保持較高的導航精度；地磁輔助慣性導航系統(tǒng)屬于完全自主式導航， 不收外界的控制，也不向外界發(fā)送信號，因此隱蔽性好，自主性強。

圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的結構方框圖。圖2為慣性導航系統(tǒng)的光線陀螺儀的安裝結構示意圖。圖3為慣性導航系統(tǒng)的擾性加速度計安裝結構示意圖。圖2中，巧、$、^表示三個光纖陀螺儀，它們分別敏感臺體繞3個穩(wěn)定軸的角速度，Te、Ty、Tx分別代表臺體軸、內框架軸和外框架軸上的力矩電機，4 > 4 > 4分別表示相應軸的伺服放大器，^、 、Ss分別代表Gs、Gy、fJz陀螺儀上的角度傳感器。圖3中，4、Λ,、4表示三個石英撓性加速度計。
具體實施方式
以下結合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作更進一步的詳細描述。參見圖1、圖2、圖3，本實用新型包括一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置， 包括慣性導航系統(tǒng)和與其連接的導航解算計算機，所述導航解算計算機連接磁強計。所述磁強計為三分量高精度磁通門磁強計，所述慣性導航系統(tǒng)包括慣性平臺、三個陀螺儀和三個加速度計，所述陀螺儀為VG095M型光纖陀螺儀，所述加速度計為JHT-II-C型石英撓性加速度計。磁強計采用MAG-9300T型三分量高精度磁通門磁強計，具有靈敏度高、測量范圍寬、穩(wěn)定性好、便攜式設計等一系列的優(yōu)點。產品主要技術參數為在IOOOOOnT的磁場下， 分辨率< InT ；基本精度達到士0. 25% ；數據更新速率2. 5次/秒；頻率響應D(TlOHZ。慣性導航系統(tǒng)中，慣性平臺采用精度較高的液浮平臺；加速度計采用JHT-II-C型石英撓性加速度計，其主要技術參數為偏值< 15 mg，偏值溫度系數< 50yg/°C，標度因數3 士0.5 mA/g，標度因數溫度系數彡200 ppm/°C ；陀螺儀采用VG095M型光纖陀螺儀，其主要技術參數為零偏穩(wěn)定性彡15 deg/h,比例系數彡12mV/deg/s,比例系數穩(wěn)定性彡0. 1 %，隨機游走< 0. 1 deg/ h2，測量范圍< 300 deg/s。本實用新型的工作流程為磁強計將測得的地磁信息發(fā)送到導航解算計算機，導航解算計算機也能夠獲得慣性導航系統(tǒng)中的速度、位置信息，計算機根據事先設置的地磁匹配算法進行計算，得到速度、位置反饋信息，發(fā)送到慣性導航系統(tǒng)進行校正。 當然，上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，包括慣性導航系統(tǒng)和與其連接的導航解算計算機，其特征是所述導航解算計算機連接磁強計。
2.根據權利要求1所述基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，其特征是所述磁強計為三分量高精度磁通門磁強計。
3.根據權利要求1所述基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，其特征是所述慣性導航系統(tǒng)包括慣性平臺、三個陀螺儀和三個加速度計。
4.根據權利要求3所述基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，其特征是所述陀螺儀為VG095M型光纖陀螺儀。
5.根據權利要求3所述基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，其特征是所述加速度計為JHT-II-C型石英撓性加速度計。
專利摘要本實用新型公開了一種基于地磁輔助的平臺式慣性導航裝置，包括慣性導航系統(tǒng)和與其連接的導航解算計算機，其特征是所述導航解算計算機連接磁強計。本實用新型將通過磁強計測量得到的地磁信息引入到平臺式慣性導航系統(tǒng)中，每隔一段時間對慣性導航系統(tǒng)的定位信息進行校正，從而提高導航系統(tǒng)的精度。地磁輔助慣性導航系統(tǒng)動態(tài)跟蹤能力較好，不會發(fā)生信號丟失等問題，能保持較高的導航精度；地磁輔助慣性導航系統(tǒng)屬于完全自主式導航，不收外界的控制，也不向外界發(fā)送信號，因此隱蔽性好，自主性強。
文檔編號G01C21/08GK201955092SQ201120067040
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權日2011年3月15日
發(fā)明者孫翠玲, 柳明, 毛國強, 王海軍, 郭慶葉, 高斌 申請人:濱州學院