[发明专利]一种基于光纤陀螺的捷连航姿系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种捷连航姿系统，特别是指一种基于光纤陀螺的捷连航姿系统。适用于实时性要求高、功耗低、体积小、性价比高的应用场合中。

背景技术

为了完成导航的任务，正确引导行形体沿着预定的航线在规定的时间内到达目的地，需要随时知道航行体的瞬时地理位置、航行速度、姿态航向等导航参数，导航系统可以自动地提供需要的各种导航参数。捷连航姿系统作为一种开环的导航系统即可提供各种导航参数。而导航计算机是捷连航姿系统的指挥中枢，它的性能好坏，直接影响到整个捷联航姿系统的性能，因此设计一个高性能的导航计算机，已成为提高捷联航姿系统性能的关键因素。

新一代战术武器系统需要全数字化、性能稳定可靠、体积小、价格低廉的小型捷联航姿系统测量装置。而传统的捷联航姿系统硬件实现上由于集成度低，使得系统实现起来体积较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种集成度高的小型捷联航姿系统，以实时输出各种航姿参数。

本发明提供的一种基于光纤陀螺的捷联航姿系统，其特征在于，包括：

惯性测量单元1，用于测量安装所述捷联航姿系统的载体的角速度和倾角变化信息；

导航计算单元2，用于对惯性测量单元1测量出的信息计算出航姿参数；

CAN总线通讯节点单元3，用于将导航计算单元2计算出的航姿参数传输给其他CAN总线上的设备。

由上可以看出，上述装置单元可以组成高集成度捷联航姿系统，以实现捷联航姿系统的小型化。

上述的捷联航姿系统，其特征在于，所述惯性测量单元1包括：

光纤陀螺仪11，用于测量并输出所述载体角速度信息；

数字双轴倾角仪12，用于测量所述载体静态重力加速度的变化并以相对于水平面的倾斜角和俯仰角的倾角变化信息进行输出。

由上可以看出，本发明的捷联航姿系统惯性测量单元1具有抗冲击抗加速度能力强、体积小、功耗低等特点，其输出信息便于捷联航姿系统导航计算机处理。

上述的捷联航姿系统，其特征在于，还包括：温度传感器24，用于检测光纤陀螺仪11的温度；

所述导航计算单元2还用于将所述温度传感器24检测的温度用于航姿参数计算中。

由上可以看出，本发明的捷联航姿系统可以对光纤陀螺仪11实施温度补偿，以实现导航精度最大化。

上述的捷联航姿系统，其特征在于，所述导航计算单元2包括：

数据采集及接口电路模块23，用于采集惯性测量单元1和温度传感器24的数据，及与CAN总线通讯节点单元3的数据传输；

导航解算模块22，用于对通过数据采集及接口电路模块23接收的数据进行航姿参数计算，及通过数据采集及接口电路模块23与CAN总线通讯节点单元3的数据传输。

由上可以看出，本发明捷联航姿系统的导航计算单元2具有结构灵活、接口丰富、升级方便等特点，适于模块化设计。

上述的捷联航姿系统，其特征在于，所述数据采集及接口电路模块23为FPGA；

所述导航解算模块22为DSP。

由上可以看出，使用FPGA作为数据采集及接口电路模块23具有升级方便、可复用以硬件描述语言设计的电路等优点；使用DSP作为导航解算模块22具有良好的实时性，可以提高导航算法效率使本发明的捷联航姿系统性能提高。

附图说明

图1为本发明捷联航姿系统的硬件结构图；

图2为本发明捷联航姿系统DSP芯片图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1为航姿系统硬件结构框图，如图所示，本发明的航姿系统包括：惯性测量单元(IMU)1、导航计算机单元2以及CAN总线通信节点单元3。其中，惯性测量单元(IMU)1包括三个同样的光纤陀螺仪11和一个数字双轴倾角仪12。导航计算机单元2包括导航解算模块22和数据采集及接口电路模块23。CAN总线通信节点单元3包括控制设备31和测试设备32。

其中，还可以包括电源管理及监控模块21以及温度传感器模块24。