[发明专利]基于DSP的室内惯性导航系统

说明书

一种基于DSP的室内惯性导航系统。但是目前轮式运动小车主要采用的导航传感方式有视觉、光电、超声、里程计等，比较容易被外界环境干扰，不能满足广大市场的需求。种基于DSP的室内惯性导航系统，其组成包括：轮式小车1（1）PC终端（2），轮式小车内部具有数字罗盘（3）、加速度计（4）、陀螺仪（5）、核心板和驱动板，核心板分别与数字罗盘、加速度计和陀螺仪连接，核心板通过WIFI信号与PC终端连接，驱动板与核心板连接。本发明应用于基于DSP的室内惯性导航系统。

技术领域：

本发明涉及一种基于DSP的室内惯性导航系统。

背景技术：

轮式遥控机器人已经应用在地震、火灾等一些危险的室内区域进行救援和探测，或执行反恐任务。由于在这些特殊的环境下存在诸多的未知因素，且室内无 GPS信号，人们不得不依靠先进的科学技术和仪器来获取遥控机器人小车的导航信息。但是目前轮式运动小车主要采用的导航传感方式有视觉、光电、超声、里程计等，比较容易被外界环境干扰，不能满足广大市场的需求。

但是惯性导航装备安置在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不容易遭到滋扰，是一种自立式导航系统，优于上述的导航传感例子。并且近年来MEMS(微机电系统)结构的惯性传感器随半导体技术的进步得到了迅速发展，使其低成本而高精度的期望得到了实现。MEMS惯性传感器组成的惯性导航装置结合轮式小车的里程计，能够产生导航和定位信息，减少对外部环境的倚赖，实现在外部环境条件(例如光照、墙壁材质)未知情况下的导航。

由于是在室内区域进行勘测搜索，小车的运行特点与一般的飞机、船、车不同，它的运动轨迹变化较快，且在运动时存在一定的振动，因此常用的卡尔曼滤波算法需要进一步改进才能应用。惯性传感器采集数据量大，且进行惯性导航时需要大量的浮点运算。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于DSP的室内惯性导航系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于DSP的室内惯性导航系统，其组成包括：轮式小车和PC终端，所述的轮式小车内部具有数字罗盘、加速度计、陀螺仪、核心板和驱动板，所述的核心板分别与所述的数字罗盘、所述的加速度计和所述的陀螺仪连接，所述的核心板通过WIFI信号与所述的PC终端连接，所述的驱动板与所述的核心板连接。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的核心板包括DSP最小系统，JTAG下载口，系统电源供给电路、MEMS惯性传感器和WIFI模块，所述的驱动板包括小车驱动模块。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的核心板以DSPTMS320F28335芯片作为主数字信号处理器，所述的DSPTMS320F28335芯片采集所述的MEMS惯性传感器的信号并处理，处理结构通过所述的WIFI模块将数据输送到所述的PC终端。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的驱动板的驱动片采用BTS7960作为直流电机驱动芯片，其内部包含了一片NMOS、一片PMOS和一片半桥门集驱动。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的PC终端负责显示定位结果和地图显示，并向小车驱动系统发送控制命令，同时接收驱动系统反馈的里程计信息。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的DSPTMS320F28335芯片的内核电压为1.9V、I/O供电电压为3.3V。

所述的基于DSP的室内惯性导航系统，所述的系统电源供给电路利用两路输出电源器件TPS767D318来实现，JTAG电路按照仿真器的通信引脚选择14脚的仿真接口。

本发明的有益效果：

1.本发明采用了具有强大数字信号处理功能的DSP 28335芯片和PC控制终端，实现惯性传感器的数据采集、时序逻辑控制、与驱动系统通信和地图显示功能，具有体积小、成本低、功耗低等优点。