一种小型化微波导航装置制造方法及图纸

本发明专利技术的小型化微波导航装置采用双定位系统联合定位，并且能够对行进方向进行实时校正，并能最大程度的抑制自系统干扰，结构简单，功耗低，有力保证了导航装置的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波通信领域，尤其涉及一种小型化微波导航装置。
技术介绍
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，然而现有微波导航装置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小型化微波导航装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出一种小型化微波导航装置，所述装置包括收发天线阵列、微波测距测速单元、联合定位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元以及供电单元；其中，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装置自干扰的抑制消除；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装置进行联合定位；所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向进行实时更新；以>及所述供电单元用于为导航装置的各个单元供电。根据本专利技术的实施方式，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。根据本专利技术的实施方式，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。根据本专利技术的实施方式，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。根据本专利技术的实施方式，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：R=CT4B(f++f-),]]>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：V=C4f0(f--f+),]]>其中，C为光速，f0为发射信号的载波中心频率，B为发射的调制三角波信号带宽。T为发射的调制三角波信号周期，f+为周期为T的调制三角波上扫频段频谱峰值频率，f-为周期为T的调制三角波下扫频段频谱峰值频率。根据本专利技术的实施方式，所述联合定位单元包括定位微处理器、定位模式选择模块、第一定位模块和第二定位模块，所述第二定位模块包括地磁校验模块、旋转角度计算模块、高度测算模块以及3D加速度测量模块；当定位微处理器判断可以接收GPS信号时，第一定位模块根据接收的卫星定位数据计算得到定位目标的位置信息；当采用第一定位模块获取定位目标的位置信息和轨迹信息时，GPS信号突然不可用时，定位微处理器通过定位模式选择模块启动第二定位模块，所述第二定位模块根据第一定位模块最后获得的位置信息，继续获取定位目标的立体空间位置信息。根据本专利技术的实施方式，所述行进方向校正单元具体包括3D陀螺模块、阈值设定模块、行进状态判断模块、行进360度判断模块、以及行进方向更新模块。根据本专利技术的实施方式，所述供电单元包括供电微处理单元、太阳能电池板、可充电电池和电池电量管理单元；可充电电池接收太阳能电池板的电力并进行存储；如果导航装置正处于休眠状态，当电池电量低于预先设定的第一阈值时，则电池电量管理单元会发送第一低电量请求至供电微处理单元，启动电源的太阳能电池板进行充电；如果导航装置正处于定位或导航状态，当电池电量低于预先设定的第一阈值时，电池电量管理单元向供电微处理单元发送第二低电量请求，请求降低定位或导航测量频率和时间长度，并通过供电微处理单元启动太阳能电池板进行充电，当电池电量低于预先设定的第二阈值时，电池电量管理单元向供电微处理单元发送第三低电量请求，请求暂停定位或导航，以便电池电力恢复；所述第一阈值高于第二阈值。本专利技术的小型化微波导航装置采用双定位系统联合定位，并且能够对行进方向进行实时校正，并能最大程度的抑制自系统干扰，结构简单，功耗低，有力保证了导航装置的精度和效率。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本专利技术实施方式的小型化微波导航装置结构示意图；附图2示出了根据本专利技术实施方式的自干扰抑制单元结构示意图；附图3示出了根据本专利技术实施方式的自干扰抑制单元的RF放大单元结构示意图；附图4示出了根据本专利技术实施方式的自干扰抑制单元的直流恢复单元结构示意图；附图5示出了根据本专利技术实施方式的自干扰抑制单元的损耗器结构示意图；附图6示出了根据本专利技术实施方式的自干扰抑制单元的低通滤波器结构示意图；附图7示出了根据本专利技术实施方式的微波测距测速单元结构示意图；附图8示出了根据本专利技术实施方式的联合定位单元置结构示意图；附图9示出了根据本专利技术实施方式的行进方向校正单元结构示意图；附图10示出了根据本专利技术实施方式的供电单元结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的实施方式，提出一种小型化微波导航装置，如附图1所示，所述装置包括收发天线阵列、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装置自干扰的抑制消除；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装置进行联合定位；所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化微波导航装置，所述装置包括收发天线阵列、微波测距测速单元、联合定位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元以及供电单元；其中，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装置自干扰的抑制消除；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装置进行联合定位；所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向进行实时更新；以及所述供电单元用于为导航装置的各个单元供电。

【技术特征摘要】
1.一种小型化微波导航装置，所述装置包括收发天线阵列、微波测距测速
单元、联合定位单元、行进方向校正单元、自干扰抑制单元以及供电单元；其
中，
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装置自干扰的抑制消除；
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装置进行联合定位；
所述行进方向校正单元用于对微波导航装置的行进方向进行实时更新；以
及
所述供电单元用于为导航装置的各个单元供电。
2.一种如权利要求1所述的装置，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。
3.一种如权利要求2所述的装置，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。
4.一种如权利要求3所述的装置，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。
5.一种如权利要求4所述的装置，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：
R=CT4B(f++f-),]]>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：
V=C4f0(f--f+),]]>其中，C为光速，f0为发射信号的载波中心频率，B为发射的调制三角波信
号带宽。T为发射的调制三角波信号周期，f+为周期为T的调制三角波上扫频段

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪军，廖云龙，赵永亮，
申请(专利权)人：成都锐新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51