[发明专利]一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备

权利要求书

1.一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，包括车载硬件子系统、导航软件子系统和显示终端子系统，其特征在于，

所述车载硬件子系统包括接收传感部分、接口部分和处理部分，其中，所述接收传感部分包括差分北斗接收机、惯导模块、方向盘角度传感器、车轮角度传感器、车轮角速度传感器、车轮中心激光测高仪、单点北斗接收机和边线相机，所述接口部分包括激光测高仪接口、角度传感器接口、角速度传感器接口和视觉设备接口，所述处理部分包括图像处理模块和CPU控制板；所述差分北斗接收机和所述单点北斗接收机提供特种车辆位置和行进方向测量，所述惯导模块提供加速度、角速度、角度测量，所述方向盘角度传感器提供转弯角度测量，所述车轮角度传感器提供车轮圈数测量，所述车轮角速度传感器提供车辆的行进速度测量，所述车轮中心激光测高仪提供车轮的对地高度，间接测量由于车轮凹陷造成的行驶误差，所述边线相机用于检测机场跑道的边线，用于修正特种车辆的行进方向；所述图像处理模块上设有所述视觉设备接口，用于接入所述边线相机的视觉信号，图像处理模块的处理结果传输给CPU控制板；所述CPU控制板上设有所述激光测高仪接口、角度传感器接口和角速度传感器接口，所述车轮中心激光测高仪通过所述激光测高仪接口与CPU控制板相连，所述方向盘角度传感器和所述车轮角度传感器通过所述角度传感器接口与CPU控制板相连，所述车轮角速度传感器通过所述角速度传感器接口与CPU控制板相连；

所述导航软件子系统中集成有定位导航算法，用于特种车辆位置和行进方向的确定；

所述显示终端子系统用于特种车辆定位、导航信息的显示。

2.如权利要求1所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，所述定位导航算法包括差分北斗和惯导组合滤波器、传感器和惯导组合滤波器。

3.如权利要求1所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，所述综合定位导航设备具有四种工作模式，包括第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式，

所述第一工作模式为正常有边线模式，是指差分北斗卫星信号可用，且机场跑道边线视觉可用的定位导航模式；

所述第二工作模式为正常无边线模式，是指差分北斗卫星信号可用，但机场跑道边线视觉不可用的定位导航模式。

所述第三工作模式为静默有边线模式，是指差分北斗卫星信号不可用，但机场跑道边线视觉可用的定位导航模式。

所述第四工作模式为静默无边线模式，是指差分北斗卫星信号不可用，且机场跑道边线视觉也不可用的定位导航模式。

4.如权利要求1或3所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，在所述第一工作模式下，直接定位采用差分北斗接收机，速度、角度等信息由惯导组件提供原始测量值，导航算法采用差分北斗和惯导组合滤波器，视场边线进一步校正航向信息。

5.如权利要求1或3所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，在所述第二工作模式下，直接定位采用差分北斗接收机，速度、角度等信息由惯导组件提供原始测量值，导航算法采用差分北斗和惯导组合滤波器。

6.如权利要求1或3所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，在所述第三工作模式下，采用单点北斗卫星信号辅助多目视觉进行直接定位，惯导组件提供速度、角度等原始测量信息，导航算法采用传感器和惯导组合滤波器，视场边线进一步校正航向信息。

7.如权利要求1或3所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，在所述第四工作模式下，采用传感器和惯导组合滤波的方式进行定位和定向。

8.如权利要求1或3所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，所述四种工作模式之间可以进行切换，切换方式包括手动切换和自动切换。

9.如权利要求1所述的一种助航灯快速布置特种车辆的综合定位导航设备，其特征在于，所述方向盘角度传感器和所述车轮角度传感器采用旋转码盘。