[发明专利]一种大空域高动态导航制导与控制一体化系统及方法

权利要求书

1.一种大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，包括光纤惯性测量单元、多模GNSS卫星接收机、双核嵌入式飞控计算机、抗高过载微型黑匣子、合路器、双路卫星天线、二次电源转换模块、基座和壳体；

所述光纤惯性测量单元、多模GNSS卫星接收机、双核嵌入式飞控计算机、抗高过载微型黑匣子、合路器、抗高温双路卫星天线、二次电源转换模块安装在基座上，基座外部覆盖有壳体；

所述光纤惯性测量单元通过RS422串口与双核嵌入式飞控计算机相连；多模GNSS卫星接收机通过RS232串口与双核嵌入式飞控计算机相连；双路卫星天线通过两路射频RF口与合路器相连，合路器将两路卫星导航信号耦合后，通过另一端的射频RF口与多模GNSS卫星接收机相连；双核嵌入式飞控计算机上对外留有四路RS422串口，运行导航制导与控制程序，通过一路RS422串口与外部箭载舵机系统相连，控制舵面进行偏转，通过一路RS422串口发送待监控信息到外部遥测系统和地面监控系统，最后一路RS422串口用于地面半实物仿真；抗高过载微型黑匣子通过三路不同的串口分别与光纤惯性测量单元、多模GNSS卫星接收机和双核嵌入式飞控计算机相连。

2.根据权利要求1所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，系统采用外部28V锂电池统一供电。

3.根据权利要求1所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，光纤惯性测量单元用于完成对加速度计、光纤陀螺、温度信号的采集，并进行系统误差补偿与温度误差补偿。

4.根据权利要求3所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，温度传感器采用一线式温度传感器，光纤陀螺采用光纤陀螺，加速度计采用石英挠性加速度计；采集电路以每秒2000Hz频率通过RS-422接口分别读取光纤陀螺发送的4字节32位补码数据，将接收到的数据进行解调，获得三轴角速度，并通过异步计数器和模数转换电路实现对石英挠性加速度计输出信号的采集，并经线性校正和补偿，获得视加速度，通过测温元件采集惯性器件温度信号，代入误差补偿模型中，获得补偿后的5ms平均视加速度和平均角速率，通过RS-422通讯接口输出给双核嵌入式飞控计算机。

5.根据权利要求书1或5所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，双核嵌入式飞控计算机采用DSP6747+FPGA双核处理器架构，导航与制导控制程序运行在主频300Mhz的DSP内核中，FPGA负责7路的串口数据通信；火箭起飞前起飞触点处于断开状态，起飞后起飞触点保持接通状态，火箭分离前触点处于接通状态，火箭分离后触点处于断开状态，双核嵌入式飞控计算机通过两路光电隔离转换器，分别实现起飞信号和分离信号的获取；装订到双核嵌入式飞控计算机中的飞行参数，掉电后能保存，再次上电后，可进行读取并使用；同时，双核嵌入式飞控计算机具有工作状态自我检测和评估功能。

6.根据权利要求书1所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，所述抗高过载微型黑匣子模块同时接收3路数据信息，包括光纤惯导、GNSS卫星接收机以及飞控计算机导航制导解算信息，所存储的数据信息通过标准的USB接口进行读取。

7.根据权利要求书1所述的大空域高动态导航制导与控制一体化系统，其特征在于，二次电源转换模块中，电源外供28V直流电源，在28V电源输入端接入防反接二极管；28V直流电源通过接入直流电源滤波器进行处理，28V直流电源经过滤波处理后，给合路器和起飞脱离开关供电，滤波后28V通过二次电源电路中DC/DC模块转换为±15V、±5V、5V1和5V2。