[发明专利]一种便携式微波导航仪

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种便携式微波导航仪。

背景技术

随着微波通信、雷达等系统的发展，基于微波通信技术的导航设备也越来越丰富，然而现有微波导航仪的定位和导航一般都选用GPS，形式比较单一，受环境影响也比较大，如果行进于茂密森林或城市密集建筑物遮蔽处时，就无法使用GPS完成定位，也就无法实时完成导航任务。

鉴于以上问题，新一代导航设备推出了GPS双系统或多系统联合定位，但是，其在硬件实现上比较复杂，自系统干扰比较严重，功耗也较大，严重影响了定位和导航精度。

此外，现有的导航设备受接收信号微弱、噪声干扰等影响，对导航设备的行进方向或路线不能及时做出更新或校正，从而导致定位以及导航精度下降。

因此，有必要针对现有技术中的上述缺陷重新设计一种便携式微波导航仪。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种便携式微波导航仪，所述导航仪包括收发天线阵列、主控单元、微波测距测速单元、联合定位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元、3D陀螺单元、蓝牙通信单元、云数据服务单元以及供电单元；

所述收发天线阵列用于定位导航信号的发射和接收；所述自干扰抑制单元用于微波导航仪自干扰的抑制消除；所述微波测距测速单元用于前方目标的距离以及前方目标的速度进行测算；所述联合定位单元用于对微波导航仪进行联合定位；所述行进方向校正单元用于对微波导航仪的行进方向进行实时更新；所述3D陀螺单元用于获取微波导航仪的倾斜或加速度信息；所述蓝牙通信单元用于与采用蓝牙通信技术的外设设备进行通信；所述云数据服务单元用于微波导航仪接收或更新导航数据；所述主控单元用于根据指令对上述各单元进行控制；以及所述供电单元用于为导航仪的各个单元供电。

根据本发明的实施方式，所述自干扰抑制单元由RF放大单元、直流恢复单元、损耗器单元和低通滤波器单元组成；所述RF放大单元的信号输出端依次与直流恢复单元、损耗器单元和低通滤波器单元串联在一起。

根据本发明的实施方式，所述微波测距测速单元具体包括依次连接的微波信号发射模块、回波信号接收模块、回波信号匹配模块、速度计算模块以及目标距离计算模块。

所述微波信号发射模块具体包括相位锁定回路、功率放大器、增益缓冲跟随器，所述发射模块用于产生线性持续雷达波调制信号，依次经增益缓冲跟随器、功率放大器放大后，再经收发天线阵列发射出去；

所述相位锁定回路包括：相频检测器、开关电容式电压变换器、回环滤波器、电压控制振荡器、依次1/2分频的第一分频器、第二分频器、第三分频器和第四分频器、可配置整数分频的第五分频器以及△∑调制器，其中，所述相频检测器、开关电容式电压变换器、回环滤波器、电压控制振荡器以及五个分频器依次串接成环状，所述相频检测器的第一输入端输入参考频率信号，第二输入端则与第五分频器分频后的分频信号输出端相连，所述第五分频器的分频控制信号输入端与△∑调制器的调制信号输出端相连，所述电压控制振荡器的输出端连接增益缓冲跟随器；

所述功率放大器，输入端与所述增益缓冲跟随器的输出端相连，用于将产生的线性持续雷达波调制信号进行功率放大，再通过发射天线发射出去；

所述回波信号接收模块用于接收返回的微波信号，所述返回的微波信号首先经自干扰抑制单元进行干扰抑制后再输入回波信号接收模块，所述回波信号接收模块具体包括前端混频器、前置中频放大器、基带变频器以及数模转换器。

所述回波信号匹配模块用于提取有效的目标信号；

所述速度计算模块根据如下公式计算前方目标的实时速度：

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所述目标距离计算模块根据如下公式计算前方目标的距离：