[实用新型]一种基于卡尔曼滤波算法的导航装置

说明书

技术领域

本实用新型属于导航技术领域，尤其涉及一种基于卡尔曼滤波算法的导航装置。

背景技术

目前，导航仪，现代科技的产物，多用于汽车上，用于定位、导航和娱乐，随着汽车的普及和道路的建设，城际间的经济往来更加频繁，车载GPS导航仪显得很重要，准确定位、导航、娱乐功能集于一身的导航更能满足车主的需求，成为车上的基本装备。然而现在的导航定位模式单一，如果GPS定位故障，则无法进行定位。

近年来，GPS在导航领域占据主导地位，但对于繁华街区等地形复杂的区域，GPS信息极其容易受到阻隔而丧失持续的定位能力。因此，采用惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)和GPS构建组合导航系统，是提高导航系统的持续定位和容错能力的常用方式。但是，传统的INS比较昂贵，随着MEMS(MicroElectro Mechanical System)惯性传感器的兴起和性能的不断提高，已经逐步成为新一代INS的重要构成元素，可以满足导航系统低成本、微型化的需要，以及在GPS信息丢失时，采用速度约束信息对改善导航精度的效果。

综上所述，现在的技术存在的问题是：实际使用过程中，导航数据有一定的偏差，没有对导航数据结合卡尔曼滤波进行后续处理，是数据不够精确，同时导航定位模式单一，如果GPS定位系统故障，则无法进行定位，给用户带来严重影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于卡尔曼滤波算法的导航装置。

本实用新型是这样实现的，一种基于卡尔曼滤波算法的导航装置，所述基于卡尔曼滤波算法的导航装置设置有电子罗盘仪；所述电子罗盘仪通过无线连接导航终端；所述导航终端通过无线连接惯性测量器；所述导航终端通过无线还连接GPS服务器；所述导航终端通过导线连接卡尔曼滤波器；所述卡尔曼滤波器通过导线连接显示器；

所述卡尔曼滤波器通过导线连接有报警指示灯。

进一步，所述的惯性测量器上集成有3轴陀螺仪和3轴加速度计；所述3轴陀螺仪和3轴加速度计均通过无线连接导航终端。

进一步，所述报警指示灯包括分别代表过滤信号由强到弱的红、绿、蓝三色指示灯。

进一步，所述导线外部浇筑有绝缘漆层。

本实用新型的优点及积极效果为：该导航，设置卡尔曼滤波器可以获取精确的数据，更加准确，使导航工作更加可靠，更加完善，更加方便用户的使用。

针对导航设备中GPS信号间歇性受到阻隔而丧失导航功能的情况，本实用新型引入惯性导航系统和电子罗盘，与GPS构建组合导航系统，扩展了姿态和速度，而且保证了导航信息输出的连续性，满足了导航的精度要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于卡尔曼滤波算法的导航装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的卡尔曼滤波器电路图。

图中：1、电子罗盘仪；2、导航终端；3、惯性测量器；4、GPS服务器；5、卡尔曼滤波器；6、显示器；7、报警指示灯。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的基于卡尔曼滤波算法的导航装置，设置有电子罗盘仪1；所述电子罗盘仪通过无线连接导航终端2；所述导航终端通过无线连接惯性测量器3；所述导航终端通过无线还连接GPS服务器4；所述导航终端通过导线连接卡尔曼滤波器5；所述卡尔曼滤波器通过导线连接显示器6；

所述卡尔曼滤波器5通过导线连接有报警指示灯7。

所述的惯性测量器上集成有3轴陀螺仪和3轴加速度计；所述3轴陀螺仪和3轴加速度计均通过无线连接导航终端。

所述报警指示灯包括分别代表过滤信号由强到弱的红、绿、蓝三色指示灯。

所述导线外部浇筑有绝缘漆层。

本实用新型的工作原理：

导航终端用于对导航数据进行融合计算，实时计算车辆姿态、速度和位置；

电子罗盘仪通过感应地球磁场来提供地理北向基准；

惯性测量器(SENSOREX SX43030)用于实时获取车体的姿态、速度和位置信息；

GPS服务器用于提供高精度车辆位置信息；

显示器用于实时显示车辆的姿态、速度、位置信息。

当GPS信息丢失时，系统会自动引入速度约束信息来抑制导航参数的发散。