车载导航系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种车载导航系统。其包括：壳体；设置于壳体上的液晶显示屏和扬声器；设置于壳体内部，配置成产生位置信号的一个或多个位置传感器；设置于壳体内部，与所述一个或多个位置传感器相连，配置成接收位置信号并产生定义车辆的更新的行驶路线信号的处理器；设置于壳体内部，与所述处理器相连，配置成控制所述液晶显示屏显示车辆的更新的行驶路线，和控制所述扬声器播放更新的行驶路线描述语音包的控制器。本实用新型专利技术的方案，实现对全球导航卫星接收机导航信息完好性的增强，保证了导航精度，满足了飞行器导航的需要。

【技术实现步骤摘要】
车载导航系统
本技术涉及航空电子设备，特别是涉及车载导航系统。
技术介绍
随着技术及其应用的推广，卫星导航系统已经成为车载电子装备中核心部件之一。导航系统的完好性同时也成为车载设备所需保障的关键问题。完好性是一种概率，其指在特定时期、系统覆盖区域内的任一点，位置误差不超出报警门限(AlarmLimit)，不用给用户在报警时限(TimeToAlarm)内发出报警信息的概率。导航系统除了要提供精度与可用性外，还必须具有在该系统不能使用时及时向用户发出告警的能力，即系统的完好性。完好性问题对于航空来说是关系重大的，因为在高速航行过程中如果不能及时的检测并排除故障卫星的话，飞机就很可能会偏离航路。随着车载系统对安全性能要求的日益提高，车载导航系统也呈现多信息化、智能化、集成化的发展趋势。精确性与安全可靠性成为车载导航系统的重要特点。而精确定位定姿、故障检测隔离，已成为车载导航领域的重要发展方向。在现有技术中，GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)虽然具有传统陆基无线电导航系统无法比拟的全球覆盖、高精度等性能，但是其精度、完好性、连续性及可用性四个方面都没有满足车载导航领域的要求。从完好性方面看，GNSS系统本身能进行一定程度的完好性监测，但告警时间太长，通常需几个小时。从连续性和可用性方面看，GPS(全球定位系统，GlobalPositioningSystem)虽然能保证所有地区能有4颗以上可视卫星，但卫星几何结构仍然存在较差情况，如果加上完好性要求，其可用性会更差。其中，将GNSS应用于飞行器导航上，其完好性保证能力是用户最为关注的性能需求，目前国内外出现了一些增强车载GNSS导航完好性的研究，但是一方面基于GPS，不能满足我国的北斗导航卫星系统，另一方面一般受到观测卫星数目的限制以及需要大量的地面监测站支持，造价较高，结构复杂。
技术实现思路
本技术的一个目的是要提高车载导航系统的完好性和导航精度。本技术提供了一种车载导航系统，其包括：壳体；设置于壳体上的液晶显示屏和扬声器；设置于壳体内部，配置成产生位置信号的一个或多个位置传感器；设置于壳体内部，与所述一个或多个位置传感器相连，配置成接收位置信号并产生定义车辆的更新的行驶路线信号的处理器；设置于壳体内部，与所述处理器相连，配置成控制所述液晶显示屏显示车辆的更新的行驶路线，和控制所述扬声器播放更新的行驶路线描述语音包的控制器。较佳地，所述位置传感器包括全球导航卫星接收机、惯性导航装置，车载守时设备中的一个或者多个。较佳地，还包括：联邦滤波器，其输入端分别与各个位置传感器相连，其输出端输出经过硬件滤波后的位置信号。较佳地，所述联邦滤波器包括：第一子滤波器，其输入端分别与所述全球导航卫星接收机、所述惯性导航装置分别连接，其输出端用于输出对导航信号和空间姿态信息经过硬件滤波后的公共参考信号。较佳地，所述联邦滤波器包括：第二子滤波器，其输入端分别与所述第一子滤波器的输出端以及所述车载守时设备连接；主滤波器，其输入端分别与所述第一子滤波器和所述第二子滤波器连接，其输出端作为所述联邦滤波器的输出端。较佳地，所述主滤波器的输出端还与所述主滤波器的反馈端连接。较佳地，所述主滤波器的输出端还分别与所述第一子滤波器的反馈端和所述第二子滤波器的反馈端相连。较佳地，所述全球导航卫星接收机为北斗导航卫星接收机。较佳地，所述惯性导航装置为捷联惯性导航装置，其包括：陀螺仪和加速度计。较佳地，所述车载守时设备使用协调世界时作为基准。本技术的车载导航系统，利用全球导航卫星(GNSS)接收机、惯性导航(INS)装置和守时设备的信息间的互补性，通过对GNSS导航装置(可以包括北斗、GPS)、INS导航装置和车载守时设备的特性分析，构建多源车载信息融合框架，实现对全球导航卫星接收机导航信息完好性的增强，保证了导航精度。进一步地，本技术的车载导航系统，实现了利用北斗卫星导航进行车载导航，还可以利用INS导航装置和车载守时设备紧密组合GNSS导航装置，用以完成对GNSS导航装置的信号缺失补偿、提高对卫星信号的捕获和跟踪精度和提高系统抗干扰性。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本技术一个实施例的车载导航系统的示意图；图2是根据本技术另一实施例的车载导航系统的示意图。具体实施方式本实施例提供了一种车载导航系统，保证了导航信息的完好性和精度，使其符合飞行器的导航要求。图1是根据本技术一个实施例的车载导航系统示意图，该车载导航系统包括：壳体11；设置于壳体上的液晶显示屏12和扬声器13；设置于壳体内部，配置成产生位置信号的一个或多个位置传感器14；设置于壳体内部，与所述一个或多个位置传感器相连，配置成接收位置信号并产生定义车辆的更新的行驶路线信号的处理器15；设置于壳体内部，与所述处理器15相连，配置成控制所述液晶显示屏显示车辆的更新的行驶路线，和控制所述扬声器播放更新的行驶路线描述语音包的控制器16。附图1中，以虚线表示所述电路结构设计是设置于壳体内部的。较佳的，所述位置传感器14包括全球导航卫星(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS)接收机141、惯性导航(InertialNavigationSystem，简称INS)系统142，车载守时设备143中的一个或者多个。其中：所述全球导航卫星接收机141，用于接收导航卫星的导航信号，泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，也涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统，本实施例中可以优先使用GPS以及我国的北斗卫星导航系统。将GNSS应用于车载导航上，以其完好性保证能力满足用户最为关注的性能需求。其中北斗导航卫星系统现已完成第1阶段的星座组网，可以实现亚太地区的导航、定位与授时功能，目前正处于快速发展阶段。在使用GNSS的情况下，全球导航卫星接收机110选用北斗导航卫星接收机。所述惯性导航装置142，用于测量车辆的空间姿态信息，可以使用SINS(StrapdownInertialNavigationSystem，捷联惯性导航系统)，其包括陀螺仪和加速度计，惯性导航装置INS包含三个加速度计，每个加速度计能够敏感一个方向上的加速度，通常三个敏感方向互相垂直。陀螺仪可以测量载体相对于惯性参考坐标系的旋转运动，从而测定加速度计在所有时刻的指向。惯性导航装置INS120进一步将加速度分解到参考坐标系，从而得到载体(汽车)的位置、速度和姿态信息，导航过程不需要接收外部信息，是一种自主导航系统。全球导航卫星接收机141产生的时钟信号短期的稳定性不高，因此使用车载守时设备143提供高精度的时钟信号。时间系统是复杂的系统，现行的时间系统主要有恒星时(sidereal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载导航系统，其特征在于，包括：壳体；设置于壳体上的液晶显示屏和扬声器；设置于壳体内部，配置成产生位置信号的一个或多个位置传感器；设置于壳体内部，与所述一个或多个位置传感器相连，配置成接收位置信号并产生定义车辆的更新的行驶路线信号的处理器；设置于壳体内部，与所述处理器相连，配置成控制所述液晶显示屏显示车辆的更新的行驶路线，和控制所述扬声器播放更新的行驶路线描述语音包的控制器；其中：所述位置传感器包括全球导航卫星接收机、惯性导航装置，车载守时设备中的一个或者多个；所述系统还包括联邦滤波器，其输入端分别与各个位置传感器相连，其输出端输出经过硬件滤波后的位置信号；所述联邦滤波器包括：第一子滤波器，其输入端分别与所述全球导航卫星接收机、所述惯性导航装置分别连接，其输出端用于输出对导航信号和空间姿态信息经过硬件滤波后的公共参考信号。

【技术特征摘要】
1.一种车载导航系统，其特征在于，包括：壳体；设置于壳体上的液晶显示屏和扬声器；设置于壳体内部，配置成产生位置信号的一个或多个位置传感器；设置于壳体内部，与所述一个或多个位置传感器相连，配置成接收位置信号并产生定义车辆的更新的行驶路线信号的处理器；设置于壳体内部，与所述处理器相连，配置成控制所述液晶显示屏显示车辆的更新的行驶路线，和控制所述扬声器播放更新的行驶路线描述语音包的控制器；其中：所述位置传感器包括全球导航卫星接收机、惯性导航装置，车载守时设备中的一个或者多个；所述系统还包括联邦滤波器，其输入端分别与各个位置传感器相连，其输出端输出经过硬件滤波后的位置信号；所述联邦滤波器包括：第一子滤波器，其输入端分别与所述全球导航卫星接收机、所述惯性导航装置分别连接，其输出端用于输出对导航信号和空间姿态信息经过硬件滤波后的公共参考信号。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐靖然，贾海涛，
申请(专利权)人：四川咖范网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51