[实用新型]一种北斗、GPS、SINS组合导航系统

说明书

技术领域

本实用新型属于导航定位技术领域，具体是涉及一种北斗、GPS、SINS组合导航系统。

背景技术

当今世界上一共存在四大全球卫星导航系统，其中包括美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，欧盟的Galileo和中国的北斗卫星导航系统。随着北斗卫星导航系统的“三步走”部署开始实施，北斗卫星导航这个新兴技术越来越受到各行各业的青睐。

现阶段我国很多关系到国家安全的重要场合还是采用GPS作为主要导航手段和授时手段。尽管美国承诺将永远无间断的提供民用导航信号和默许免收专利使用费，但是我们应该清醒的认识到，卫星导航作为军民双重属性的国家重大基础设施，对基础设施、经济安全、国防军事以及国际地位等国家重大战略利益都具有重大和广泛的影响力。一旦出现紧急情况或重大利益冲突，无论国防军事还是社会经济安全都将受到制肘甚至胁迫，这对国家利益的影响将是惨重的。届时，采用GPS为主的授时领域如：电力系统、金融证券系统、移动通信系统将因为无法获得统一的时间而工作混乱甚至瘫痪。交通运输、人员等都可能因为无法获得准确的位置服务而不能第一时间赶赴紧急地点。大批军队集结部署也会出现问题，精确制导武器将失去明亮的眼睛。如果这样的事情发生，对我国的影响将是巨大的。国家和有关部门很清醒的认识到了这个问题，明确的提出了自主建设北斗卫星导航系统，并持续多年的投入。可以预见的到，在未来的几年里，关系到国家安全的行业将最先普及北斗导航应用，保障国民生产生活的安全和稳定。经过各专业行业的规模性示范应用之后，将逐渐普及到大众消费类市场，最终成为与GPS并驾齐驱的全球卫星导航系统，创造非常可观的产值。

北斗导航终端与GPS、Galileo和GLONASS相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能；全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当。向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容，自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。但是，北斗系统对地面控制中心的依赖性大，一旦其地面中心控制系统受损，系统就不能继续工作了；用户设备必须包含发射机，因此其在便携性和电池续航能力不是很理想。

GPS(全球定位系统)具有精度高，覆盖范围广等特点，经过多年的发展，已经在军事和民用导航领域得到了广泛的应用，但是GPS是一种无线电导航系统，其动态性能和抗干扰能力较差，特别是在武器系统中，载体所处的环境是一种高动态和高干扰的环境，常规GPS接收导航设备很容易受到干扰，导致不能够输出连续的，高精度的导航定位信息。

SINS（捷联惯性导航系统）是一种自主导航系统，能够实时提供载体的位置、速度和姿态信息，在短时间内其精度很高，不容易受外界环境干扰。但是SINS的缺点就是误差随着时间的增大而积累，需要通过外界的观测信息来不断校正。

综上所述，北斗导航终端、GPS导航和SINS导航单独使用，都存在各自的缺陷和不足，在一些特殊的应用场合，例如高动态、强干扰、封闭性较强的空间下，不能很好地满足使用需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种北斗、GPS、SINS组合导航系统，其集成度高，体积小，功耗低，工作稳定性和可靠性高，维护方便、简单，实用新强，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种北斗、GPS、SINS组合导航系统，其特征在于：包括FPGA芯片和与FPGA芯片相接的DSP芯片，以及与DSP芯片相接的晶振电路模块、复位电路模块和数据存储器模块，所述FPGA芯片的输入端接有北斗及GPS接收处理模块和SINS模块，所述北斗及GPS接收处理模块包括依次相接的北斗GPS双模天线、第一放大电路模块、带通滤波器模块、中频滤波器模块和第一A/D转换器模块，所述中频滤波器模块的输入端接有本地振荡器；所述SINS模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度仪、与三轴陀螺仪相接的第二放大电路模块和与三轴加速度仪相接的第三放大电路模块，以及多路选择开关和与多路选择开关相接的第二A/D转换器模块，所述第二放大电路模块和第三放大电路模块均与多路选择开关相接，所述第二A/D转换器模块的输出端与FPGA芯片的输入端相接；所述DSP芯片的输入端接有按键输入电路模块和时钟电路模块，所述DSP芯片的输出端接有显示电路模块、工作状态指示灯和语音播放电路模块，所述语音播放电路模块由依次相接的D/A转换电路模块、音频模块、功率放大电路模块和扬声器构成。