[实用新型]超声波避障惯性导航系统

摘要

本实用新型公开了超声波避障惯性导航系统，包括惯性导航系统和超声波避障系统，所述超声波避障系统与惯性导航系统电连接，通过超声波避障系统探测载体的障碍物信息，并将障碍物信息发送至惯性导航系统，通过惯性导航结合惯性敏感元件信息和障碍物信息，计算导航参数，引导载体完成预定的移动任务，从而构建了一个集避障导航和惯性导航为一体的综合导航系统，实现了智能载体在未知或时变环境下的避障与导航定位。

主权项

超声波避障惯性导航系统，其特征在于，包括惯性导航系统和超声波避障系统，所述超声波避障系统与惯性导航系统电连接，用于探测载体的障碍物信息，具体包括多路超声波换能器、选择开关、发射驱动放大电路、接收驱动放大电路、音频解码电路和从CPU，每一路超声波换能器均包括一个超声波发射器和一个超声波接收器；所述从CPU用于发出超声波发射指令和超声波换能器选择指令，并获取超声波换能器采集的检测数据，计算障碍物与载体之间的距离；所述超声波发射器与选择开关电连接，用于向外界辐射超声波；所述超声波接收器与选择开关电连接，用于接收从障碍物反射回来的超声波；所述选择开关与从CPU电连接，用于根据从CPU发送的指令选取某一路超声波换能器进行数据采集或控制；所述发射驱动放大电路与选择开关、从CPU均电连接，用于将从CPU发出的超声波发射指令信号功率放大后驱动超声波发射器动作；所述接收驱动放大电路与选择开关、音频解码电路均电连接，用于将超声波接收器采集的检测数据进行放大滤波后发送至音频解码电路；所述音频解码电路与从CPU电连接，用于将放大后的超声波数据数字化后发送至从CPU；所述惯性导航系统用于获取载体的导航参数，具体包括主CPU、加速度计、陀螺仪、信号调理电路和A/D转换电路；所述加速度计与信号调理电路电连接，用于获取载体相对于惯性空间的线运动的加速度；所述陀螺仪与信号调理电路电连接，用于获取载体相对于惯性空间的角运动的角速率；所述信号调理电路与A/D转换电路电连接，用于将加速度计、陀螺仪获取的载体的运动参数信号调理成A/D转换电路能够识别的信号；所述A/D转换电路与主CPU电连接，用于将信号调理电路输出的模拟量的运动参数信号转换为数字量发送至主CPU；所述主CPU与从CPU通讯，进行数据交换，获取障碍物与载体之间距离，结合载体的加速度和角速率，计算导航参数，引导载体完成预定的航行任务。