[发明专利]一种GPS/SINS组合导航系统时间同步方法

摘要

提供一种GPS/SINS组合导航系统时间同步方法，针对GPS/SINS组合导航系统数据融合时，必须保证来自两个子系统的数据时间同步的问题，提供一种GPS/SINS组合导航系统时间同步方法，该方法时间同步精度高，实时性好，可消除不同数据源进行融合时由于时间不同步造成的误差，提高组合导航系统的姿态、速度和位置等状态量的最优估计值。

主权项

一种GPS/SINS组合导航系统时间同步方法，其特征在于包括下述步骤：1)以GPS接收机的1PPS秒脉冲为时间同步基准，以FPGA的系统时钟T_B作为时基标准,分频产生IMU采样时钟T_s，通过FPGA中计数器1对IMU采样次数进行计数，实现IMU数据采样与1PPS的同步，即实现IMU与GPS数据同步，其中，采用FPGA器件实现时间同步硬件电路，采用DSP进行软件同步，DSP以外部中断方式通过EMIF接口与FPGA中的双口RAM通信读取IMU采集数据和GPS数据，其中，所述硬件电路由FPGA、DSP、配置电路和时钟发生电路组成；2)每次IMU数据采样完毕，将采样计数值以及IMU数据存入FPGA双口RAM固定地址中，并产生中断信号1到DSP，DSP响应外部中断，通过EMIF接口读取当前时刻IMU数据包；3)利用FPGA中的计数器2采集GPS串口通讯延迟时间，以系统时钟T_B为基频，FPGA接收到1PPS信号的上升沿时触发FPGA计数器2，在FPGA中通过串口接收逻辑接收GPS数据，接收到串口最后一个字节时，计数器2停止计数，保存当前GPS采样数据和计数器2计数值到双口RAM固定地址中，并产生中断信号2到DSP，DSP响应外部中断，通过EMIF接口读取当前时刻GPS数据包；4)基于SINS的输出变化量在短时间内是精确的基本原理，用SINS在通讯延迟时间的变化量外推计算GPS通讯结束时输出值，以同步后SINS解算结果和GPS通讯结束时输出值，作为观测值进行数据融合和相应的校正。