航空用多传感器组合导航系统

1.一种航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：由微惯性测量单元MSINS、GPS单元、磁罗盘单元、液晶显示单元、嵌入导航算法软件的组合导航计算机、数据传输接口单元、数据存储单元和电源装置组成；组合导航计算机通过数据传输接口单元接收微惯性测量单元MSINS、GPS单元、磁罗盘单元的输出数据，并对其进行处理和信息融合之后输出载体的位置、速度和姿态信息；数据传输接口单元的输出端分别连接液晶显示单元、数据存储单元。
2.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述微惯性测量单元MSINS由X轴MEMS陀螺仪、Y轴MEMS陀螺仪、Z轴MEMS陀螺仪、X轴MEMS加速度计、Y轴MEMS加速度计、Z轴MEMS加速度计、MSINS运算放大器、MSINS A/D转换器、微处理器、串行传输接口依次连接组成；其中，MEMS陀螺仪和MEMS加速度计输出角速度和线加速度的模拟信号，经过MSINS运算放大器和MSINS A/D转换器转化为数字信号，通过数据传输接口单元送给组合导航计算机。
3.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述数据传输接口单元由串行传输接口、串行传输接口芯片、微处理器和并行传输接口组成；所述数据处理单元一方面对GPS数据包进行解析，以提取出位置、速度信息，另一方面把它和磁罗盘以及MSINS的数据进行打包，传送给算法处理单元。
4.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述嵌入导航算法软件的组合导航计算机包含中央处理单元CPU、运算内存、存储单元、并行传输接口组成；中央处理单元CPU通过并行传输接口接收数据传输接口单元打包送过来的GPS定位单元、磁罗盘单元、MSINS单元的信息，将其存储在存储在存储器中，同时经导航解算软件处理后输出最后的精确的位置、姿态信息将其也存储在存储器中并同时送给液晶显示单元显示。
5.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述GPS定位单元由GPS接收天线、GPS接收器及串行传输接口组成，由GPS接收天线接收到卫星信号，经GPS接收器计算出经纬度和速度等信息，通过数据传输单元将数据传输给组合导航计算机。
6.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述磁罗盘单元采用单个三轴磁罗盘。
7.根据权利要求1所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：组合导航计算机中嵌入的导航算法采用联邦卡尔曼滤波算法，该算法由位置子滤波器、速度子滤波器、三维姿态子滤波器和一个总滤波器组成，位置子滤波器接收由微惯性测量单元MSINS和GPS单元所测的位置信息并进行故障检测，速度子滤波器接收由微惯性测量单元MSINS和GPS单元所测的位置信息并进行故障检测，三维姿态子滤波器接收磁罗盘单元输出的三维姿态信息；位置子滤波器、速度子滤波器和三维姿态子滤波器输出端连接主滤波器。
8.根据权利要求7所述的航空用多传感器组合导航系统，其特征在于：上述位置子滤波器、速度子滤波器、三维姿态子滤波器和一个总滤波器采用联邦卡尔曼滤波器。

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