[发明专利]利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法

摘要

本发明专利公开了一种基于单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法，该装置包含单轴陀螺仪、倾角仪、里程计、空间投影变换模块、航位推算模块和卡尔曼滤波模块；单轴陀螺仪与倾角仪安装在同一载体平面，单轴陀螺仪提供自身转动的角速率，倾角仪提供俯仰角，通过空间投影变换算法，将陀螺仪在斜面上的转动角速率投影为水平面上的角速率。同时，将里程计提供的行进距离投影为平面距离；再利用航位推算算法，根据初始点的位置坐标及方位角，推算出当前坐标及方位角。本发明的优点是：系统结构简单，算法简洁，实现了在无GNSS信号时的导航定位；同时，在达到一定精度的情况下降低了装备成本。

主权项

1.一种基于单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置，其特征在于：包括水平面角速度计算模块(1)、航位推算模块(2)、里程计(3)、起始点坐标及方位角模块(4)、卡尔曼滤波器(5)；所述水平面角速度计算模块(1)包括单轴陀螺仪(11)、倾角仪(12)、空间投影变换模块(13)；空间投影变换模块(13)获取单轴陀螺仪(11)在任意平面上测得的单位时间内的旋转角度和倾角仪(12)测得的俯仰角，获得水平面上单位时间内旋转的角度；所述空间投影变换模块(13)、所述起始点坐标及方位角模块(4)、所述里程计(3)均与航位推算模块(2)连接；航位推算模块(2)利用水平面角速度计算模块(1)获得的单位时间内水平面内旋转的角度、里程计(3)提供的里程信息以及起始点坐标及方位角模块(4)提供的起始点坐标及方位角，推算出当前点的位置坐标；所述航位推算模块(2)与所述卡尔曼滤波器(5)连接。