[发明专利]一种高动态载体位姿实时测量装置

权利要求书

1.一种高动态载体位姿实时测量装置，其特征在于：该测量装置包括地面数据接收端(4-3)及安装在运动载体(4-1)内部的数据测量端(4-2)；其中，地面数据接收端(4-3)包括地面数据接收模块(1-5)和地面电源模块(1-8)；安装在运动载体(4-1)内部的数据测量端(4-2)包括数据采集模块(1-1)、CPU(1-2)、数据记录模块(1-3)、无线数据传输模块(1-4)和电源模块(1-7)；所述数据采集模块(1-1)包括：GPS测量子模块(2-1)、轴向磁强计1(2-3)、轴向磁强计2(2-4)、横法向磁强计1(2-5)、横法向磁强计2(2-6)、横法向磁强计3(2-7)、横法向磁强计4(2-8)、轴向加速度计1(2-10)、轴向加速度计2(2-11)、横法向加速度计1(2-12)、横法向加速度计2(2-13)、横法向加速度计3(2-14)、横法向加速度计4(2-15)、GPS数据处理子模块(2-17)、磁强计处理子模块(2-18)、加速度计处理子模块(2-19)以及数据采集自检子模块(2-21)；其中，GPS数据处理子模块(2-17)、磁强计处理子模块(2-18)和加速度计处理子模块(2-19)中包含信号滤波程序，实现对GPS数据(2-22)、磁环境数据模拟量(2-23)和加速度数据模拟量(2-24)的平滑处理；所述GPS测量子模块(2-1)负责测量载体的空间坐标以及三轴向速度；轴向磁强计1(2-3)和轴向磁强计2(2-4)负责测量载体运动x轴向磁环境；轴向磁强计1(2-3)敏感轴指向载体运动x轴向正方向，轴向磁强计2(2-4)敏感轴指向载体运动x轴向负方向；横法向磁强计1(2-5)和横法向磁强计2(2-6)负责测量载体运动y轴向磁环境；横法向磁强计1(2-5)敏感轴指向载体运动y轴正方向，横法向磁强计2(2-6)敏感轴指向载体运动y轴负方向；横法向磁强计3(2-7)和横法向磁强计4(2-8)负责测量载体运动z轴向磁环境；横法向磁强计3(2-7)敏感轴指向载体运动z轴正方向，横法向磁强计4(2-8)敏感轴指向载体运动z轴负方向；轴向加速度计1(2-10)和轴向加速度计2(2-11)负责测量载体运动x轴向加速度；轴向加速度计1(2-10)敏感轴指向载体运动x轴向正方向，轴向加速度计2(2-11)敏感轴指向载体运动x轴向负方向；横法向加速度计1(2-12)和横法向加速度计2(2-13)负责测量载体运动y轴向加速度；横法向加速度计1(2-12)敏感轴指向载体运动y轴正方向，横法向加速度计2(2-13)敏感轴指向载体运动y轴负方向；横法向加速度计3(2-14)和横法向加速度计4(2-15)负责测量载体运动z轴向加速度；横法向加速度计3(2-14)敏感轴指向载体运动z轴正方向，横法向加速度计4(2-15)敏感轴指向载体运动z轴负方向；GPS数据处理子模块(2-17)对GPS数据(2-22)进行误差补偿，补偿内容包括电离层数据、时间基准，然后将处理后数据传输进CPU(1-2)中；磁强计处理子模块(2-18)利用高速ADC转换器对磁强计组件(2-9)输出的磁环境数据模拟量(2-23)进行高速数据采集，将磁环境数据模拟量(2-23)转换成磁环境数据数字量，并进行误差补偿，补偿内容包括零位补偿、标度因数补偿、温度补偿、交叉耦合补偿，然后将处理后数据传输进CPU(1-2)中；加速度计处理子模块(2-19)利用高速ADC转换器对加速度计组件(2-16)输出的加速度数据模拟量(2-24)进行高速数据采集，将加速度数据模拟量(2-24)转换成加速度数据数字量，并进行误差补偿，补偿内容包括零位补偿、标度因数补偿、温度补偿、交叉耦合补偿，然后将处理后数据传输进CPU(1-2)中；数据采集自检子模块(2-21)负责对GPS测量子模块、磁强计组件、加速度计组件、GPS数据处理子模块、磁强计处理子模块和加速度计处理子模块(2-20)的功能进行自检(2-2)。

2.根据权利要求1所述的高动态载体位姿实时测量装置，其特征在于：所述GPS数据处理子模块(2-17)对GPS数据(2-22)进行误差补偿，误差补偿内容包括：电离层数据、时间基准，然后将处理后数据传输进CPU(1-2)中。