一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，属于定位导航领域，包括电源管理模块电路、三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路。通过电源经电源管理模块电路分别给三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路供电，当电源管理模块电路检测出上述任意电路存在短路等方面问题，电源管理模块内置的电源智能控制器切断存在短路问题的电路，从而保护了整个系统电源，保证系统的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路
本专利技术属于定位导航领域，特别涉及一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路。
技术介绍
微型定位导航授时(MicroPositioning，NavigationandTiming，Micro-PNT)系统由DARPA(美国国防高级研究计划局)提出，其研究初衷在卫星定位系统暂时失效或短时间内无法工作的情况下，通过利用微惯导系统和高精度微时钟达到短时间高精度导航和定位的目的。典型的Micro-PNT系统至少包含三轴向的微机械陀螺仪、三轴向的微机械加速度计和高精度微时钟，并且微机械陀螺仪、加速度计和高精度微时钟等器件需要配合相关电路才能正常工作，所以Micro-PNT系统中还应包含相应的电路控制和解算系统。现有的Micro-PNT系统存在电源短路，导致整个系统无法正常工作的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了带有电源智能控制器的电源管理模块电路，能够对系统内是否存在短路进行检测，进而保证系统电源正常，维护系统安全运行的一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路。为了达到上述技术目的，本专利技术提供了一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，所述集成电路，包括：电源管理模块电路，在所述电源管理模块电路的输入端连接有电源，以及在所述电源管理模块电路的输出端连接有三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路；所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路，与三轴向的微机械陀螺仪测控电路电连接三轴向的微机械陀螺仪，以及连接在三轴向的微机械陀螺仪测控电路的输出端上信息解算电路；所述三轴向的微机械加速度计测控电路，与三轴向的微机械加速度计测控电路电连接三轴向的微机械加速度计，以及连接在三轴向的微机械加速度测控电路的输出端上信息解算电路；所述微时钟调理电路，与微时钟调理电路电连接芯片原子钟，以及连接在微时钟调理电路的输出端上信息解算电路。其中，所述电源管理模块电路包括：外接电源的电源滤波和保护电路，所述外接电源的电源滤波和保护电路的输出端连接有多路电源发生电路，所述多路电源发生电路的输出端连接有二级电源滤波电路，所述二级电源滤波电路的输出端连接有电源智能控制器。可选的，所述三轴向的微机械陀螺仪包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的转动角速度信息的微机械陀螺仪，每个微机械陀螺仪所处轴线在空间范围内两两正交。可选的，所述三轴向的微机械加速度计包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的线加速度信息的微机械加速度计，每个微机械加速度计所处轴线在空间范围内两两正交。可选的，当所述三轴向的微机械陀螺仪处于正常工作状态时，所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路包括：驱动回路，所述驱动回路包括驱动检测接口、第一放大器、锁相环电路、幅值提取电路、驱动控制器、第一调制器、驱动静电力矩施加装置；检测回路，所述检测回路包括第一检测接口、第二放大器、第一解调器、第一低通滤波器。可选的，当检测回路处于闭环状态时，所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路还包括第二调制器、检测反馈控制器、检测反馈力矩施加装置。可选的，当所述三轴向的微机械加速度计处于正常工作状态时，所述三轴向的微机械加速度计测控电路包括：检测回路，所述检测回路包括第二检测接口、第三放大器、第二解调器、第二低通滤波器。可选的，当所述三轴向的微机械加速度计处于谐振工作状态时，所述三轴向的微机械加速度计测控电路包括驱动回路和测频回路；当所述三轴向的微机械加速度计处于摆式工作状态时，所述三轴向的微机械加速度计测控电路包括第四放大器和第三低通滤波器。可选的，所述微时钟调理电路包括Σ-△调制器；或所述微时钟调理电路包括微时钟物理系统接口电路、分频器、鉴相器、第四低通滤波器、压控振荡器。可选的，所述信息解算电路包括卡尔曼滤波电路、积分电路、惯性导航计算电路。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过电源经电源管理模块电路分别给三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路供电，当电源管理模块电路检测出上述任意电路存在短路等方面问题，电源管理模块内置的电源智能控制器切断存在短路问题的电路，从而保护了整个系统电源，保证系统的正常工作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路的结构示意图；图2是本专利技术所述电源管理模块电路的结构示意图；图3是本专利技术所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路的结构示意图；图4是本专利技术所述三轴向的微机械加速度计测控电路的结构示意图；图5是本专利技术所述微时钟调理电路的结构示意图；图6是本专利技术所述信息解算电路的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一本专利技术提供了一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，所述集成电路，包括：电源管理模块电路，在所述电源管理模块电路的输入端连接有电源，以及在所述电源管理模块电路的输出端连接有三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路；所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路，与三轴向的微机械陀螺仪测控电路电连接至少三轴向的微机械陀螺仪，以及连接在三轴向的微机械陀螺仪测控电路的输出端上信息解算电路；所述三轴向的微机械加速度计测控电路，与三轴向的微机械加速度计测控电路电连接至少三轴向的微机械加速度计，以及连接在三轴向的微机械加速度测控电路的输出端上信息解算电路；所述微时钟调理电路，与微时钟调理电路电连接芯片原子钟，以及连接在微时钟调理电路的输出端上信息解算电路；所述电源管理模块电路包括：外接电源的电源滤波和保护电路，所述外接电源的电源滤波和保护电路的输出端连接有多路电源发生电路，所述多路电源发生电路的输出端连接有二级电源滤波电路，所述二级电源滤波电路的输出端连接有电源智能控制器。在实施中，一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路包括三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路、信息解算电路以及电源管理模块电路，如图1所示，通过电源经电源管理模块电路分别给三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路供电。所述的电源管理模块中包含电源智能控制器，所述的电源智能控制器用于检测各个模块的电压和电流情况，若相关模块的电压或电流信息异常，则电源智能控制器可将该模块的供电线路关闭以保证整个集成电路其他部分的正常使用和整体安全。如图2所示，电源管理模块电路包括外接电源的电源滤波和保护电路、多路电源发生电路、二级电源滤波电路以及电源智能控制器，其中，二级电源滤波电路包括n个子电路，电源智能控制器包括n子电路，首先，将外接电源经电源滤波和保护电路进行滤波、过流、过压、过载和短路保护，然后，经多路电源发生模块输出三轴向的微机械陀螺仪、三轴向的微机械加速度计、微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，其特征在于，所述集成电路，包括：电源管理模块电路，在所述电源管理模块电路的输入端连接有电源，以及在所述电源管理模块电路的输出端连接有三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路；所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路，与三轴向的微机械陀螺仪测控电路电连接三轴向的微机械陀螺仪，以及连接在三轴向的微机械陀螺仪测控电路的输出端上信息解算电路；所述三轴向的微机械加速度计测控电路，与三轴向的微机械加速度计测控电路电连接三轴向的微机械加速度计，以及连接在三轴向的微机械加速度测控电路的输出端上信息解算电路；所述微时钟调理电路，与微时钟调理电路电连接芯片原子钟，以及连接在微时钟调理电路的输出端上信息解算电路；其中，所述电源管理模块电路包括：与外接电源连接的电源滤波和保护电路，所述电源滤波和保护电路的输出端连接有多路电源发生电路，所述多路电源发生电路的输出端连接有二级电源滤波电路，所述二级电源滤波电路的输出端连接有电源智能控制器。

【技术特征摘要】
1.一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，其特征在于，所述集成电路，包括：电源管理模块电路，在所述电源管理模块电路的输入端连接有电源，以及在所述电源管理模块电路的输出端连接有三轴向的微机械陀螺仪测控电路、三轴向的微机械加速度计测控电路、微时钟调理电路以及信息解算电路；所述三轴向的微机械陀螺仪测控电路，与三轴向的微机械陀螺仪测控电路电连接三轴向的微机械陀螺仪，以及连接在三轴向的微机械陀螺仪测控电路的输出端上信息解算电路；所述三轴向的微机械加速度计测控电路，与三轴向的微机械加速度计测控电路电连接三轴向的微机械加速度计，以及连接在三轴向的微机械加速度测控电路的输出端上信息解算电路；所述微时钟调理电路，与微时钟调理电路电连接芯片原子钟，以及连接在微时钟调理电路的输出端上信息解算电路；其中，所述电源管理模块电路包括：与外接电源连接的电源滤波和保护电路，所述电源滤波和保护电路的输出端连接有多路电源发生电路，所述多路电源发生电路的输出端连接有二级电源滤波电路，所述二级电源滤波电路的输出端连接有电源智能控制器。2.根据权利要求1所述的一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，其特征在于，所述三轴向的微机械陀螺仪包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的转动角速度信息的微机械陀螺仪，每个微机械陀螺仪所处轴线在空间范围内两两正交。3.根据权利要求1所述的一种适用于单片微型定位导航授时系统的集成电路，其特征在于，所述三轴向的微机械加速度计包括至少三个分别用于检测载体坐标系X、Y、Z三个方向的线加速度信息的微机械加速度计，每个微机械加速度计所处轴线在空间范围内两两正交。4.根据权利要求1所述的一种适用于单片微...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晓敏，薛晓东，
申请(专利权)人：嘉兴市纳杰微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33