一种择优双GPS接收器的定位导航系统及其方法与流程

一种择优双gps接收器的定位导航系统及其方法
技术领域
1.本发明属于航空领域，更具体地说，本发明涉及一种择优双gps接收器的定位导航系统及其方法。


背景技术：

2.随着航空领域利用gps信号进行导航定位的技术不断普及，对航空的导航精准度要求也不断提高，目前的航空导航普遍采用多种导航源组合导航或者提高卫星信号接收机性能等方式来提高导航的精度和稳定性，这些方法存在价格高昂、制造难度较大的缺陷，不适合低成本的通用航空领域的飞机，例如轻型运动类飞机，因此整体上增加了航空成本。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是在保证定位精度的前提下，提供一种制造价格相对较低的择优双gps接收器的定位导航系统及其方法。
4.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
5.一种择优双gps接收器的定位导航系统，包括卫星信号接收子系统、大气数据计算子系统、数据传输子系统以及数据解析子系统，卫星信号接收子系统通信连接于数据传输子系统的信号输入端，卫星信号接收子系统接收gps卫星信号并转化为数据信号传递于数据传输子系统，数据传输子系统的信号输出端连接于数据解析子系统的信号输入端，并且大气数据计算子系统的信号输出端连接于数据解析子系统的另一个信号输入端，卫星信号接收子系统中包括并联设置于数据传输子系统的第一gps接收器和第二gps接收器，数据解析子系统通过数据传输子系统传输的输入数据接收所述第一gps接收器和第二gps接收器输入的gps信号，并且数据解析子系统结合大气数据计算子系统输入的气压数据，以解析计算出第一gps接收器与第二gps接收器的数据对比并择优采纳。
6.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航系统，所述卫星信号接收子系统中还包括第一天线和第二天线，第一天线和第二天线分别对应所述第一gps接收器和第二gps接收器的信号输入端，并且第一天线和第二天线分别连接于第一gps接收器和第二gps接收器的信号输入端。
7.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航系统，所述数据传输子系统中包括两根不同的总线分别为busa总线和busb总线，所述第一gps接收器通信连接于busa总线，所述第二gps接收器通信连接于busb总线，且busa总线和busb总线均与所述数据解析子系统通信相连。
8.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航系统，所述busa总线和busb总线均采用byte flight总线。
9.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航系统，所述数据解析子系统中包括计算机，计算机内设置有对比模块，对比模块接收所述数据传输子系统输入的数据信号对比计算选择采纳第一gps接收器或第二gps接收器的输入数据。
10.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航系统，所述大气数据计算子系统包括大气数据计算机以及多个全静压传感器，多个全静压传感器的信号输出端连接于大气数据计算机，大气数据计算机接收多个全静压传感器传输的气压数据并处理后传递于数据解析子系统。
11.本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航方法，包括以下步骤：
12.s1、第一天线和第二天线分别接收gps卫星信号，分别传递至第一gps接收器和第二gps接收器，由gps接收器对卫星信号进行解析，输出gps接收器的工作状态、hfom值、位置数据、速度数据、数据有效性信息；
13.s2、第一gps接收器将解析的相关数据通过busa总线传递于数据解析子系统中的对比模块，第二gps接收器将解析的相关数据通过busb总线传递于对比模块。
14.9、本发明公开的一种择优双gps接收器的定位导航方法，所述对比模块包括以下步骤：
15.s3、首先判断每个gps接收器输出数据的有效性，如果一个有效一个无效，采用数据有效的那个gps接收器数据。
16.s4、如果两个都有效，判断两个gps接收器的工作状态，gps接收器的工作状态分为base导航、fde导航、sbas导航，其导航性能base导航《fde导航《sbas导航，采用两个gps接收器中导航性能更优的接收机。
17.s5、如果两个gps接收器工作状态一样，那么判断最近的且连续30个有效更新hfom的平均值，如果只有一个gps接收器具备最近的且连续30个有效更新hfom值，那么选择该gps接收器，如果两个gps接收器都具备有效更新的hfom值，那么选择平均值低的gps接收器。
18.采用本技术方案，通过采用双gps接收器于导航系统中，将双gps接收器输入的数据并转化为可计算的参数，再将参数经过多组不同数据进行对比，从而使计算机对比得出精准数据，保证定位及航线的精准度，以节约为提升单项gps接收器硬件的成本，降低制造开支。
19.以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
20.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
21.图1为本发明定位导航系统的模块连接框图；
22.图2为本发明中对比模块的参数对比表(部分)。
具体实施方式
23.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
24.图1为本发明定位导航系统的模块连接框图，如图1所示的一种择优双gps接收器的定位导航系统，包括卫星信号接收子系统、大气数据计算子系统、数据传输子系统以及数
据解析子系统，卫星信号接收子系统通信连接于数据传输子系统的信号输入端，卫星信号接收子系统接收gps卫星信号并转化为数据信号传递于数据传输子系统，数据传输子系统的信号输出端连接于数据解析子系统的信号输入端，并且大气数据计算子系统的信号输出端连接于数据解析子系统的另一个信号输入端，卫星信号接收子系统中包括并联设置于数据传输子系统的第一gps接收器和第二gps接收器，数据解析子系统通过数据传输子系统传输的输入数据接收所述第一gps接收器和第二gps接收器输入的gps信号，并且数据解析子系统结合大气数据计算子系统输入的气压数据，以解析计算出第一gps接收器与第二gps接收器的数据对比并择优采纳。
25.图1中的天线1就是第一天线，天线2就是第二天线，gps接收器1就是第一gps接收器，gps接收器2就是第二gps接收器。
26.本案的卫星信号接收子系统中还包括第一天线和第二天线，第一天线和第二天线分别对应所述第一gps接收器和第二gps接收器的信号输入端，并且第一天线和第二天线分别连接于第一gps接收器和第二gps接收器的信号输入端，负责gps卫星信号的接收和解析，输出接收机状态、hfom(水平品质因子)值、位置计算相关数据等。
27.本案的数据传输子系统中包括两根不同的总线分别为busa总线和busb总线，所述第一gps接收器通信连接于busa总线，所述第二gps接收器通信连接于busb总线，且busa总线和busb总线均与所述数据解析子系统通信相连，且busa总线和busb总线均采用byte flight总线。
28.本案的数据解析子系统中包括计算机，计算机内设置有对比模块，对比模块接收所述数据传输子系统输入的数据信号对比计算选择采纳第一gps接收器或第二gps接收器的输入数据，负责处理卫星信号接收系统、大气数据计算系统传递的数据，通过导航算法计算输出导航数据。
29.本案的大气数据计算子系统包括大气数据计算机以及多个全静压传感器，多个全静压传感器的信号输出端连接于大气数据计算机，大气数据计算机接收多个全静压传感器传输的气压数据并处理后传递于数据解析子系统。
30.数据解析子系统的择优原理：
31.1、第一天线和第二天线分别接收gps卫星信号，分别传递至第一gps接收器和第二gps接收器，由gps接收器对卫星信号进行解析，输出gps接收器的工作状态、hfom值、位置数据、速度数据、数据有效性等信息；
32.2、第一gps接收器将解析的相关数据通过busa总线传递于数据解析子系统中的对比模块，第二gps接收器将解析的相关数据通过busb总线传递对比模块；
33.3、对比模块通过一套特定算法判断采用哪个gps接收器的输出数据计算定位信息。具体如下：
34.1)首先判断每个gps接收器输出数据的有效性，如果一个有效一个无效，采用数据有效的那个gps接收器数据。
35.2)如果两个都有效，判断两个gps接收器的工作状态，gps接收器的工作状态分为base导航、fde导航、sbas导航，其导航性能base导航《fde导航《sbas导航，采用两个gps接收器中导航性能更优的接收机。
36.3)如果两个gps接收器工作状态一样，那么判断最近的、连续30个有效更新hfom的
平均值，如果只有一个gps接收器具备最近的、连续30个有效更新hfom值，那么选择该gps接收器，如果两个gps接收器都具备有效更新的hfom值，那么选择平均值低的gps接收器。
37.图2为本发明中对比模块的参数对比表(部分)，参数对比参考图2，择优选择gps接收器。
38.采用本技术方案，通过采用双gps接收器于导航系统中，将双gps接收器输入的数据并转化为可计算的参数，再将参数经过多组不同数据进行对比，从而使计算机对比得出精准数据，保证定位及航线的精准度，以节约为提升单项gps接收器硬件的成本，降低制造开支。
39.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。