CN107202577A - 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt*** - Google Patents

一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt*** Download PDF

Info

Publication number
CN107202577A
CN107202577A CN201710428073.4A CN201710428073A CN107202577A CN 107202577 A CN107202577 A CN 107202577A CN 201710428073 A CN201710428073 A CN 201710428073A CN 107202577 A CN107202577 A CN 107202577A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency
navigation
micro
processing module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710428073.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈帅
孙昭行
卢启伟
赵琛
汪益平
陈德潘
张嘉瑞
姚晓涵
赵志鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201710428073.4A priority Critical patent/CN107202577A/zh
Publication of CN107202577A publication Critical patent/CN107202577A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***。该***基于DSP、FPGA、芯片原子钟和微惯导，包括：射频前端处理模块，对卫星信号进行放大、变频、滤波和模数转换，最终得到数字中频信号；基带信号数字处理模块，对数字中频信号进行处理，得到导航测量值和导航电文；微惯导模块，通过导航算法解算得到导航信息；芯片原子钟模块，驯服后独立提供1pps秒脉冲供给数据处理模块使用；数据处理模块，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，利用卫星导航数据和惯性导航数据进行组合导航，输出位置、速度、加速度、姿态、时间信息。本发明适用于高动态范围，且长期漂移较小，具有低成本、小型化、低功耗、重量轻、即插即用的优点。

Description

一种基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***
技术领域
本发明涉及定位导航授时微***技术领域，特别是一种基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***。
背景技术
随着社会的不断发展，人们对位置与时间信息的需求显得愈加强烈，目前全球的卫星导航***也在逐渐的完善与改进，由于其覆盖范围广，并且具备全天候全天时、精度高、应用便捷、用户数量无限制等诸多优点，是性价比最高的定位导航授时***。但是由于卫星导航信号的物理特性，决定了其脆弱性，在物理受阻环境、电子对抗以及频谱对抗等复杂电磁环境下服务性能将严重下降、甚至无法正常工作。
因此卫星导航界将GNSS信号拒止环境下的导航定位技术列为未来重点发展方向，从而确保未来能够在GNSS信号不可用时保持精确定位导航授时能力。惯性导航***建立在牛顿经典力学定律的基础之上，利用加速度计和陀螺仪通过坐标变换和积分算法确定载体的位置、速度和姿态，惯性导航***一旦获取运载体初始位置，不需从运载体传送信号或者接收信号，即可通过自身***完成定位导航功能，具有非常优异的自主性和隐蔽性，但自身误差会随着时间推移进行积累，而无法自身纠正，此致命的缺点，使独立的惯导***无法长时间工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在卫星信号被干扰或者完全拒止的情况下提供短时间的精确定位导航与精确授时的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，该***基于DSP、FPGA、芯片原子钟和微惯导，包括GNSS导航模块、微惯导模块和芯片原子钟模块，所述GNSS导航模块包括数据处理模块、射频前端处理模块、基带信号数字处理模块，其中：
射频前端处理模块，对卫星信号进行放大、变频、滤波和模数转换，最终得到数字中频信号，具体为：射频前端处理模块接收可见卫星的信号，将该信号经过放大后，再与射频前端处理模块中振荡器产生的正弦波本振信号进行混频而下变频成中频信号，对该中频信号进行滤波放大，最后由AD芯片采样，将中频信号离散化成数字中频信号；
基带信号数字处理模块，基于FPGA对数字中频信号进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，得到导航测量值和导航电文，提供经过钟差补偿的1pp秒脉冲；
微惯导模块，将陀螺测得的角速率、加速度计输出的比力经过误差补偿后，通过串口发送给数据处理模块，通过导航算法解算得到更新频率为200Hz的位置、速度、加速度、姿态的导航信息；
芯片原子钟模块，提供1pps秒脉冲和10MHZ晶振信号，驯服后独立提供1pps秒脉冲供给数据处理模块使用；
数据处理模块，该模块基于DSP，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，利用卫星导航数据和惯性导航数据进行组合导航，控制基带信号数字处理模块中本地载波和本地伪码信号的正确产生，读取芯片原子钟驯服后1pps秒脉冲，输出位置、速度、加速度、姿态、时间信息。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)该***集成了GNSS信息、惯性导航信息、原子钟信息三者信息深度融合；(2)信息的融合采用DSP当作数据处理器，运算速度快，成本较低，并且能很方便的对算法进行改进和更新，适合工程上使用；(3)采用器件均为微型化器件，体积小、功耗低，使用微型化平台；(4)GNSS导航模块、芯片原子钟模块、微惯导模块三者连接采用PC104接插件连接，即插即用模式，调试灵活，易于更换器件。
附图说明
图1是本发明基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***的硬件总结构图。
图2是本发明微PNT***中MAX2769配置模块结构框图。
图3是本发明微PNT***中MAX2769部分信号流图。
图4是本发明微PNT***中基于FPGA数字相关器设计单通道的架构图。
图5是本发明微PNT***中GNSS信号FPGA实现的捕获电路框图。
图6是本发明微PNT***中GNSS导航模块的DSP与芯片原子钟连接图。
图7是本发明微PNT***中GNSS导航模块的DSP与微惯导模块的连接图。
具体实施方式
本发明由GNSS导航模块、芯片原子钟模块、微惯导模块组成微型定位导航授时(Micro-PNT)***，此***在卫星信号受阻或者电子对抗复杂的电磁环境下卫星信号服务性功能严重不足甚至无法正常工作时，能够实现短时间高精度自主定位、导航与授时功能。各模块功能方法：GNSS导航模块接收天空中GNSS信号，得到导航测量值和导航电文，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，最终得到用户的卫星信息，获取定位观测值；芯片原子钟模块能够提供精准的1pps秒脉冲和精准的10MHz晶振信号，经过驯服后，可独立提供精准的1pps秒脉冲供导航处理器使用，实现独立授时功能；微惯导模块将陀螺测得的角速率、加速度计输出的比力通过串口发送给数据处理单元，导航算法解算得到更新频率为200Hz的位置、速度、加速度、姿态等导航信息，当卫星信号拒止的情况下，可以完成短时间高精度的导航功能。
GNSS导航模块、芯片原子钟模块、微惯导模块输出的信息将会在GNSS导航模块中的数据处理器中进行深度融合：由于芯片原子钟的高频率稳定度，可以为Micro-PNT***提供基准的时钟信息，可以帮助GNSS信号的捕获，GNSS导航模块定位后可输出精准的1pps秒脉冲进而驯服芯片原子钟，减少原子钟的误差；微惯导模块提供载体的运动加速度和速度信息，辅助GNSS模块捕获和跟踪，改善GNSS模块在高动态情况下的鲁棒性，GNSS模块测量信息通过组合滤波修正微惯导模块的测量误差。
结合图1，本发明基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，该***基于DSP、FPGA、芯片原子钟和微惯导，包括GNSS导航模块、微惯导模块和芯片原子钟模块，所述GNSS导航模块包括数据处理模块、射频前端处理模块、基带信号数字处理模块，其中：
射频前端处理模块，对卫星信号进行放大、变频、滤波和模数转换，最终得到数字中频信号，具体为：射频前端处理模块接收可见卫星的信号，将该信号经过放大后，再与射频前端处理模块中振荡器产生的正弦波本振信号进行混频而下变频成中频信号，对该中频信号进行滤波放大，最后由AD芯片采样，将中频信号离散化成数字中频信号；
基带信号数字处理模块，基于FPGA对数字中频信号进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，得到导航测量值和导航电文，提供经过钟差补偿的1pp秒脉冲；
微惯导模块，将陀螺测得的角速率、加速度计输出的比力经过误差补偿后，通过串口发送给数据处理模块，通过导航算法解算得到更新频率为200Hz的位置、速度、加速度、姿态的导航信息；
芯片原子钟模块，提供1pps秒脉冲和10MHZ晶振信号，驯服后独立提供1pps秒脉冲供给数据处理模块使用；
数据处理模块，该模块基于DSP，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，利用卫星导航数据和惯性导航数据进行组合导航，控制基带信号数字处理模块中本地载波和本地伪码信号的正确产生，读取芯片原子钟驯服后1pps秒脉冲，输出位置、速度、加速度、姿态、时间信息。
进一步地，所述射频前端处理模块采用两片型号为MAX2769的GNSS接收机芯片，一个芯片配置为接收GPS信号，一个芯片配置为接收北斗信号，温补型16.369MHz的晶振为MAX2769提供时钟输入；
MAX2769编程配置，数据处理模块的DSP通过EMIFA接口将配置信息传输给基带信号数字处理模块的FPGA，FPGA通过一个3线SPI接口将配置信息传输给MAX2769，具体配置方法如下：
(1)GPS射频配置：默认NDIV值为1536，RDIV值为16，GPS射频信号分频f0通过下式计算：
其中，ftcxo表示温补晶振频率；
L1频点载波频率：fL1＝1540f0
信号带宽：fgpsBW＝2f0
LO频率：fLO＝NDIV×f0＝1536f0
故中心频率为：fgpscen＝(1540-1536)f0＝4f0
(2)北斗射频配置：设置NDIV值为1522，RDIV值为16，北斗射频信号分频f0'通过下式计算：
其中，ftcxo表示温补晶振频率；
B1频点载波频率：fB1＝1526f0'
信号带宽：fBDBW＝4f0'
LO频率：fLO＝NDIV×f0'＝1522f0'
故中心频率为：fbdcen＝(1526-1522)f0'＝4f0'
其中，射频部分PCB采用四层结构，内层为独立的电源层和地层，射频模块周围采用地覆铜的形式。
进一步地，所述基带信号数字处理模块采用Altera公司的FPGA芯片EP4CE115F23I8N，通过SPI总线接收射频前端处理模块产生的数字中频信号，并提供给通道相关器处理，累加器锁存I/Q信号后触发累加中断；TIC锁存器锁存相关量并触发TIC中断，同时输出1PPS秒脉冲；温补型16.369MHz的晶振为FPGA提供时钟输入；
FPGA在导航***中用于GNSS信号处理与控制，FPGA整体结构分为：时钟时基发生器模块、数据采样存取模块、数字匹配滤波器模块、寄存器组模块、以及相互独立的跟踪通道模块，FPGA中实现了32个通道，其中前16个通道接收GPS信号，后16个通道接收北斗信号，通道中相关器的资源占用为750LE/通道，FPGA实现功能如下：本地载波信号的产生；本地C/A码的产生；中频输入信号与本地C/A码及本地载波的相关；进行相关积分清零；
进一步地，所述基带信号数字处理模块对数字中频信号进行捕获，信号捕获采用滑动相关法，步骤如下：
1)设置多普勒频移量，并将本地复制载波与输入信号混频；以L频率作为搜索步长，当本地载波与输入信号频率相差不超过N Hz，则说明完成载波剥离；
2)载波剥离后得到的基带信号与按一定步长设置的本地复制码进行相关运算，如果相关值达到预定的捕获门限，则说明成功捕获信号，否则相关器将按搜索码步长改变本地复制码相位，继续对下一个搜索单元进行搜索；
3)如果搜索完全部码相位后仍然未能实现信号捕获，则按频率搜索步长改变多普勒频移量并重复1)～2)；当搜索完所有的搜索单元后依然没有捕获到卫星信号，则认为未能捕获到该卫星信号，接收机将转而搜索其他卫星。
进一步地，所述数据处理模块采用TI公司的定点/浮点DSP TMS320C6747，主频300MHz，该模块选用了外部晶振24MHz，用PLL进行倍频、分频；有源24MHz的晶振为DSP提供时钟输入；
所述数据处理模块通过EMIFA与基带信号数字处理模块的FPGA通信，DSP的EMIFA接口通过数据总线和地址总线与FPGA配置好的数据总线和地址总线相连，其中数据总线长度为16位，使用数据线EMA_D[15：0]与FPGA的D[15:0]连接；地址总线长度为12位，由于每次读写数据的长度为2个字节，在地址总线中最低位恒为0，DSP使用地址线EMA_A[11:1]与FPGA的A[11:1]连接；地址中高5位产生通道选择信号，低6位是每个通道内寄存器的偏移地址；DSP通过EMIF总线及引出至FPGA的信号线对FPGA内配置的相应模块发送指令，从而对GNSS导航模块进行控制，并读取锁存信号供导航解算使用；
BOOT接口与W25X32系列的FLASH存储器连接，TMS320C6747支持三个UART接口，两个UART接口与MAX3232E芯片相连，为RS232协议接口；一个UART接口连接MAX3488ESA芯片，为RS422协议接口；
所述数据处理模块通过RS422接口读取微惯导模块微陀螺仪和微加速度计测量出的角速率信息和加速度信息，并将读取的数据读入到DSP。
进一步地，所述芯片原子钟模块采用成都天奥电子股份有限公司的XHTF1040型CPT微型原子钟，该原子钟尺寸为45mm×36mm×15mm、+3.3V低电压供电、UART串口通信，与SA.45s引脚兼容、外秒同步及1PPS输出，TOD短报文输出；外秒同步功能：1PPS同步精度高于50ns；外秒驯服精度：≤5E-12，驯服1天后24小时平均值；保持性能≤5s，驯服1天后24小时保持时差。
进一步地，所述微惯导模块采用美泰电子科技有限公司的MSI3200微惯性测量组合器件，该器件内置高速处理器、数字化陀螺和加速度计、内部温度补偿和校准、内置减震结构、外形尺寸为70mm×54mm×39mm；陀螺零偏稳定性：≤10度每小时，加速度计零偏稳定性：0.5mg。
进一步地，所述芯片原子钟模块能够提供1pps秒脉冲和10MHz晶振信号，经过驯服后，可独立提供1pps秒脉冲供GNSS导航模块使用，实现独立授时功能；
所述芯片原子钟模块与数据处理模块的DSP采用RS232串口进行数据传输，DSP通过读取RS232中的数据实时观测芯片原子钟的温度、驯服状态、锁定时间；GNSS导航模块定位后会输出一个基准的秒脉冲，将该秒脉冲输出给芯片原子钟的1pps_IN管脚，引入后用来驯服原子钟的1pps秒脉冲；芯片原子钟驯服后输出的1pps秒脉冲经过中断的方式被DSP读取；芯片原子钟提供一个10mhz的HCMOS电平信号，将该信号接入到射频前端处理模块与基带信号数字处理模块，代替原有的温补型晶振用于提供频率。
本发明采用DSP+FPGA+CASC+MIMU的微型架构，实现了“即插即用”全自主、芯片尺度的微型定位、导航与授时***。本发明适用于高动态范围，特点为长期漂移较小，低成本、小型化、低功耗轻重量、模块相互独立、即插即用。该***适用于微/小型作战平台，为以后可能衍生出多种新型作战模式打下基础。该***在手机通信、民用交通、科学考察等领域，也有很大的潜力。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
结合图1，本发明微型Micro-PNT***，该***基于DSP+FPGA+CASC+MIMU的微型架构，包括GNSS导航模块、芯片原子钟模块、微惯导模块：GNSS导航模块接收天空中GNSS信号，得到导航测量值和导航电文，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，最终得到用户的卫星信息，获取定位观测值；芯片原子钟模块能够提供精准的1pps秒脉冲和精准的10MHz晶振信号，经过驯服后，可独立提供精准的1pps秒脉冲供导航处理器使用，实现独立授时功能；微惯导模块将陀螺测得的角速率、加速度计输出的比力通过串口发送给数据处理单元，导航算法解算得到更新频率为200Hz的位置、速度、加速度、姿态等导航信息，当卫星信号拒止的情况下，可以完成短时间高精度的导航功能。
所述GNSS导航模块的射频前端处理模块采用型号为MAX2769的GNSS接收机芯片，基带信号数字处理模块采用Altera公司的FPGA芯片EP4CE115F23C8N，数据处理模块采用TI公司的定点/浮点数字信号处理器TMS320C6747，主频300MHz；芯片原子钟模块采用成都天奥电子股份有限公司的XHTF1040型CPT微型原子钟，1PPS同步精度优于50ns；微惯导模块选用美泰电子科技有限公司的MSI3200微惯性测量组合器件，陀螺零偏稳定性：≤10度每小时，加速度计零偏稳定性：0.5mg。具体硬件说明如下：
1、GNSS导航模块：
(1)射频前端处理模块选用MAX2769，由MAX2769构成的射频链路工作流程为：有源或无源天线收到的卫星信号，首先经过一级低噪声放大器(LNA)进行放大，之后通过外接声表面滤波器(SAW)进行射频带通滤波，之后与本地振荡器倍频后的信号(LO)混频，完成下变频操作，信号由射频下变频到中频。中频信号通过中频滤波电路，除掉其中包含的噪声基底，之后经过自动增益放大器(AGC)，将信号强度变为适合后面AD转换的大小。变换之后进行AD转换，转换为2Bit的数字量，并输出采样用的时钟，以供同步使用。整体流程图如图2所示。
该芯片提供2种配置方式，一种是通过3线SPI接口，为8至10号引脚，通过CS，SCLK，SDATA按照一定的时序对片内寄存器进行配置，这种方式需要外部主机编程来实现，但是灵活性很好。另外一种方式是将8至10引脚作为配置选择引脚，通过对各引脚进行拉高和拉低，来选择8种既定的典型配置，此方式实现方便，但是灵活性较差。8至10引脚是作为SPI串口输入还是作为配置选择引脚是由26脚PGM接不同电平来决定的。本发明采用第一种方案，用FPGA来设计一个SPI接口，并通过此接口向MAX2769写入控制字来实现MAX2769的配置，如图3所示。
(2)基带信号数字处理模块采用Altera公司的FPGA芯片EP4CE115F23C8N，通过SPI总线接收MAX2769产生的数字中频信号，并提供给通道相关器处理，累加器锁存I/Q信号后触发累加中断；TIC锁存器锁存相关量并触发TIC中断，同时输出PPS秒脉冲。基于FPGA数字相关器设计单通道的架构图如图4所示。
FPGA在导航***中主要用于GNSS信号处理与控制，整体结构设计分为：主要包括时钟时基发生器模块、数据采样存取模块、数字匹配滤波器模块、相互独立的跟踪通道模块、寄存器组模块等。其中用于信号处理的相关器是参照GP2021设计的。FPGA中目前实现了32个通道，其中前16个通道接收GPS信号，后16个通道接收北斗信号。通道中的相关器的资源占用为750LE/通道，在不倍频纯使用LE来实现相关器的同类代码中，已经非常优化。实现功能：本地载波信号的产生；本地C/A码的产生；中频输入信号与本地C/A码及本地载波的相关；进行相关积分清零。
基带信号数字处理模块对数字中频信号进行捕获，为了让接收机能够更快的捕获GNSS信号，提高接收机首次定位时间等性能，本发明对传统捕获算法进行如下五点改进，FPGA实现的捕获电路框图如图5所示：
①在GNSS接收机设计中，利用TI公司的高性能TMS320C6747DSP芯片，它具有375MHz高速处理能力，能够满足接收机的实时高速处理要求；并使用Altera公司的具有高速运算能力的FPGA，具有32通道的相关器，采用直接并行硬件运算的方式。这些将大大缩减接收机对GNSS信号的搜索时间。
②根据以上的传统搜索步长所捕获的信号频率精度为400Hz，该精度的捕获结果将会增加跟踪环路的跟踪时间。为此本文设计了一个重捕环路，对首次捕获以步长为40Hz进行再次捕获，从整体上减少了接收机捕获、跟踪的总体时间。
③信号的强弱与捕获速率有一定的联系，由于接收的卫星信号有强有弱，相关器对强弱信号的相关处理也需不同的预检测积分时间。本发明对两种信号分别进行不同时间长短的相关积分处理。即提高了捕获效率，又保证较低的漏捕获、误捕获率。
④为了考虑接收机首次定位时间，本文将利用32通道首先共同捕获四颗可见卫星信号，当捕获成功以后，剩下的28个通道再分别捕获一颗卫星信号。这种捕获方法很好的减少接收机的首次定位时间。
⑤如果以随机的方式对所有的卫星进行搜索，接收机每次对一卫星搜索，能成功捕获的概率为40％，这将浪费很多的搜索时间。本发明将利用卫星历书信息，大体确定各颗卫星此刻在GNSS接收机上方的位置，并选出最优的卫星搜索顺序，从而确保了捕获效率。
(3)数据处理模块采用TI公司的定点/浮点数字信号处理器TMS320C6747，主频300MHz。该模块选用了外部晶振24MHz，用PLL进行倍频、分频。
本部分通过EMIFA与FPGA通信，DSP的EMIFA接口通过数据总线和地址总线与FPGA配置好的数据总线和地址总线相连，其中数据总线长度为16位，使用数据线EMA_D[15：0]与FPGA的D[15:0]连接。地址总线长度为12位，由于每次读写数据的长度为2个字节，在地址总线中最低位恒为0，DSP使用地址线EMA_A[11:1]与FPGA的A[11:1]连接。地址中高5位产生通道选择信号，低6位是每个通道内寄存器的偏移地址。DSP通过EMIF总线及引出至FPGA的信号线对FPGA内配置的相应模块发送指令从而对GNSS导航模块进行控制，并读取相关锁存信号供导航解算使用。
BOOT接口与W25X32系列的FLASH存储器连接，此方案在PCB板上占用的空间较小，引脚数量小，功耗低，与FLASH相比，更具有灵活性，性能更出色，支持标准的SPI接口，传输速率最大75MHz。
(4)UART接口电路。本发明中DSP对外有三个串口，由于工作电压的不同，需要配置电压转换芯片才能与标准串行接口设备连接。MAX232芯片和MAX3488ESA芯片是美信(MAXIM)公司专为RS-232和RS-422标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电；其低功耗关断模式可以将功耗减小到5uW以内，器件特别适合电池供电***。
(5)电源电路。本发明的电压设计采用5V电压输入。经线性稳压源ams1117-3.3芯片稳压后，提供***所需的3.3V电源。经线性稳压源ams1117-2.5芯片稳压后，提供***所需的2.5V电源。经线性稳压源MP2104-ADJ芯片稳压后，提供1.2电源，供DSP和FPGA使用。
2、芯片原子钟模：
该原子钟尺寸微型化45×36×15(mm3)、+3.3V低电压供电、低功耗、UART串口通信，与SA.45s引脚兼容、外秒同步及1PPS输出，TOD短报文输出。外秒同步功能：1PPS同步精度优于50ns；外秒驯服精度：≤5E-12(驯服1天后24小时平均值)；保持性能≤5s(驯服1天后24小时保持时差)。
芯片原子钟模块能够提供精准的1pps秒脉冲和精准的10MHz晶振信号，经过驯服后，可独立提供精准的1pps秒脉冲供导航处理器使用，实现独立授时功能。结合图6，该模块与GNSS导航模块中数据处理模块DSP数据通信采用RS232串口进行数据传输，DSP通过读取RS232中的数据可以实时观测芯片原子钟的温度、驯服状态、锁定时间等状态；GNSS导航模块定位后会输出一个基准的秒脉冲，将该秒脉冲输出给芯片原子钟的“1pps_IN”管脚，引入后来驯服原子钟的1pps秒脉冲；芯片原子钟驯服后输出的1pps秒脉冲经过中断的方式被DSP读取，来辅助GNSS导航模块，提高时间精度；芯片原子钟提供一个10mhz的HCMOS电平信号，将该信号接入到射频前端处理模块与基带信号数字处理模块中FPGA单元代替原有的温补型晶振，能够提供更精准的频率，减少GNSS导航模块本身造成的钟差。
芯片原子钟可以辅助卫星导航，其提供的准确的时钟频率，可以用测量方程估计出钟差信息来约束定位估计值。卫星导航测距的一种数学模型为：
p＝r+dr+c(σtu-σt(s))+cI+cT+ερ
式中：p伪距测量值，r是接收机与卫星之间的真实距离dr是由轨道误差引起的距离误差，σtu是卫星时钟误差，σt(s)是接收机时钟误差，I电离层延迟，T对流层延迟，ερ为接收机噪声和多路径干扰。
对于时钟钟差测量值，其数学模型可写作为：
σtu＝σt+εt
其中，σtu是接收机时钟偏差测量值，σt是真实的接收机时钟偏差测量值，εt是接收机时钟偏差测量值误差。
设计矩阵A，测量值得互相关函数CL，前次位置估计矢量X0和闭合差矢量W0，那么根据下列方程组可获得一个矢量X；
W0＝f(X0,1)
X＝X0+d
这里，1是观测矢量，d对X0参数的最小均方调整矢量。矩阵A可以通过对地理坐标和接收机时钟偏差之间的方程进行线性化而获得，对于一组卫星信号测量值来讲：
式中：φ是纬度，λ是经度，h是高度
对于接收机时钟偏差测量值，矩阵A为：AT＝[0,0,0,-1]，约束加权矩阵定义为：
这里边：是对第i个卫星(i＝1，2，...，n)的卫星信号的测量误差的均方值。是对接收机时钟偏差的测量值误差的均方差。
该发明给出了一种用于芯片原子钟辅助卫星信号的基本导航算法，该算法使用最小均方的方法对三维位置座标和接收机钟差进行了估计。然后，使用自适应低通滤波器的方法利用卫星观测值对时钟钟差偏差估计进行了滤波。最后，该算法对最小二乘解进行了锁定约束。如果考虑到处理时间，这是一种没有效率的算法，由于最小二乘法解算必须进行两次计算。
由于芯片原子钟漂移非常缓慢，本发明给出了一种改进的导航方法，最小均方估计单元得到卫星信号位置测量值并且在最后一个时元滤波出时钟偏差。这两种算法具有相同的精度，但是改进的算法要比基本的导航算法节省时间。
3、微惯导模块：
该器件内置高速处理器、数字化的陀螺和加速度计、内部温度补偿和校准、内置减震结构、低功耗、小外形70×54×39(mm3)；陀螺零偏稳定性：≤10度每小时。加速度计零偏稳定性：0.5mg。
该模块提供由微陀螺仪和微加速度计测量出的加速度信息和角速率信息，通过RS422接口将数据发出，将卫星导航模块设计一路RS422接口，如图7所示，将数据读入到DSP进行四元数解算处理，为组合做准备。
四元数是由一个实数和三个虚数组成的具有4个元的矢量，其形式如下：
q＝q0+(q1i+q2j+q3k)
四元数的微分方程为：
矩阵形式如下：
四元数微分方程的求解同样需要采用高阶积分算法。本***中采用四阶龙格-库塔法，运算表达式如下：
T是积分步长。
为确保姿态矩阵的正交性，还需要对解得的四元数进行归一化处理：
上式中，为规一化后得到的四元数，
根据四元数，即可求解得到姿态矩阵的9个元素并构成姿态矩阵：
得到载体的姿态矩阵后即可算得到姿态角信息。若将改写成如下形式：
那么姿态角为：
最后根据象限准则判断姿态角的范围，得到最终的姿态角。
速度的微分方程为：
在上式中， 为载体系下加速度计输出的比力；由地球自转以及载体的相对运动形成，被称为哥氏加速度；是牵连加速度，由载体在地表运动导致；gn为重力加速度矢量：gn＝[0 0 g]T。通过积分即可得到载体的速度信息，矩阵形式如下：
载***置的求解方程为：
其中L为纬度，λ为经度，h为海拔高度。
将上公式离散化，得到载***置的递推表达式为：
其中T为解算周期。
综上，本发明采用DSP+FPGA+CASC+MIMU的微型架构，体积小，重量轻，灵活性很强，可根据需要够加载不同的算法，且FPGA的并行处理结构能够保证GNSS接收机的实时性。各模块相互独立，能够单独工作，亦可连接一起进行深度融合，实现了“即插即用”的模式，GNSS模块能够纠正惯导模块长时间误差积累的缺点而且纠正芯片原子钟的钟漂误差，惯导模块和芯片原子钟反过来亦能补偿GNSS导航在卫星信号拒止或者干扰情况下的缺点，三者结合起来，实现了1+1+1大于3的效果，能够在提供精准的定位导航授时功能，即使在卫星信号完全没有的情况下，亦能满足定位导航授时功能，可满足水下、地下、室内等特殊环境下的要求，减少了导航***对卫星信号的依赖。

Claims (8)

1.一种基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，该***基于DSP、FPGA、芯片原子钟和微惯导，包括GNSS导航模块、微惯导模块和芯片原子钟模块，所述GNSS导航模块包括数据处理模块、射频前端处理模块、基带信号数字处理模块，其中：
射频前端处理模块，对卫星信号进行放大、变频、滤波和模数转换，最终得到数字中频信号，具体为：射频前端处理模块接收可见卫星的信号，将该信号经过放大后，再与射频前端处理模块中振荡器产生的正弦波本振信号进行混频而下变频成中频信号，对该中频信号进行滤波放大，最后由AD芯片采样，将中频信号离散化成数字中频信号；
基带信号数字处理模块，基于FPGA对数字中频信号进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，得到导航测量值和导航电文，提供经过钟差补偿的1pp秒脉冲；
微惯导模块，将陀螺测得的角速率、加速度计输出的比力经过误差补偿后，通过串口发送给数据处理模块，通过导航算法解算得到更新频率为200Hz的位置、速度、加速度、姿态的导航信息；
芯片原子钟模块，提供1pps秒脉冲和10MHZ晶振信号，驯服后独立提供1pps秒脉冲供给数据处理模块使用；
数据处理模块，该模块基于DSP，利用导航测量值和导航电文进行定位解算，利用卫星导航数据和惯性导航数据进行组合导航，控制基带信号数字处理模块中本地载波和本地伪码信号的正确产生，读取芯片原子钟驯服后1pps秒脉冲，输出位置、速度、加速度、姿态、时间信息。
2.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述射频前端处理模块采用两片型号为MAX2769的GNSS接收机芯片，一个芯片配置为接收GPS信号，一个芯片配置为接收北斗信号，温补型16.369MHz的晶振为MAX2769提供时钟输入；
MAX2769编程配置，数据处理模块的DSP通过EMIFA接口将配置信息传输给基带信号数字处理模块的FPGA，FPGA通过一个3线SPI接口将配置信息传输给MAX2769，具体配置方法如下：
(1)GPS射频配置：默认NDIV值为1536，RDIV值为16，GPS射频信号分频f0通过下式计算：
其中，ftcxo表示温补晶振频率；
L1频点载波频率： fL1＝1540f0
信号带宽： fgpsBW＝2f0
LO频率： fLO＝NDIV×f0＝1536f0
故中心频率为： fgpscen＝(1540-1536)f0＝4f0
(2)北斗射频配置：设置NDIV值为1522，RDIV值为16，北斗射频信号分频f0'通过下式计算：
其中，ftcxo表示温补晶振频率；
B1频点载波频率： fB1＝1526f0'
信号带宽： fBDBW＝4f0'
LO频率： fLO＝NDIV×f0'＝1522f0'
故中心频率为： fbdcen＝(1526-1522)f0'＝4f0'
其中，射频部分PCB采用四层结构，内层为独立的电源层和地层，射频模块周围采用地覆铜的形式。
3.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述基带信号数字处理模块采用Altera公司的FPGA芯片EP4CE115F23I8N，通过SPI总线接收射频前端处理模块产生的数字中频信号，并提供给通道相关器处理，累加器锁存I/Q信号后触发累加中断；TIC锁存器锁存相关量并触发TIC中断，同时输出1PPS秒脉冲；温补型16.369MHz的晶振为FPGA提供时钟输入；
FPGA在导航***中用于GNSS信号处理与控制，FPGA整体结构分为：时钟时基发生器模块、数据采样存取模块、数字匹配滤波器模块、寄存器组模块、以及相互独立的跟踪通道模块，FPGA中实现了32个通道，其中前16个通道接收GPS信号，后16 个通道接收北斗信号，通道中相关器的资源占用为750LE/通道，FPGA实现功能如下：本地载波信号的产生；本地C/A码的产生；中频输入信号与本地C/A码及本地载波的相关；进行相关积分清零。
4.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述基带信号数字处理模块对数字中频信号进行捕获，信号捕获采用滑动相关法，步骤如下：
1)设置多普勒频移量，并将本地复制载波与输入信号混频；以L频率作为搜索步长，当本地载波与输入信号频率相差不超过N Hz，则说明完成载波剥离；
2)载波剥离后得到的基带信号与按一定步长设置的本地复制码进行相关运算，如果相关值达到预定的捕获门限，则说明成功捕获信号，否则相关器将按搜索码步长改变本地复制码相位，继续对下一个搜索单元进行搜索；
3)如果搜索完全部码相位后仍然未能实现信号捕获，则按频率搜索步长改变多普勒频移量并重复1)～2)；当搜索完所有的搜索单元后依然没有捕获到卫星信号，则认为未能捕获到该卫星信号，接收机将转而搜索其他卫星。
5.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述数据处理模块采用TI公司的定点/浮点DSP TMS320C6747，主频300MHz，该模块选用了外部晶振24MHz，用PLL进行倍频、分频；有源24MHz的晶振为DSP提供时钟输入；
所述数据处理模块通过EMIFA与基带信号数字处理模块的FPGA通信，DSP的EMIFA接口通过数据总线和地址总线与FPGA配置好的数据总线和地址总线相连，其中数据总线长度为16位，使用数据线EMA_D[15：0]与FPGA的D[15:0]连接；地址总线长度为12位，由于每次读写数据的长度为2个字节，在地址总线中最低位恒为0，DSP使用地址线EMA_A[11:1]与FPGA的A[11:1]连接；地址中高5位产生通道选择信号，低6位是每个通道内寄存器的偏移地址；DSP通过EMIF总线及引出至FPGA的信号线对FPGA内配置的相应模块发送指令，从而对GNSS导航模块进行控制，并读取锁存信号供导航解算使用；
BOOT接口与W25X32系列的FLASH存储器连接，TMS320C6747支持三个UART接口，两个UART接口与MAX3232E芯片相连，为RS232协议接口；一个UART接口连接MAX3488ESA芯片，为RS422协议接口；
所述数据处理模块通过RS422接口读取微惯导模块微陀螺仪和微加速度计测量出的角速率信息和加速度信息，并将读取的数据读入到DSP。
6.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述芯片原子钟模块采用成都天奥电子股份有限公司的XHTF1040型CPT微型原子钟，该原子钟尺寸为45mm×36mm×15mm、+3.3V低电压供电、UART串口通信，与SA.45s引脚兼容、外秒同步及1PPS输出，TOD短报文输出；外秒同步功能：1PPS同步精度高于50ns；外秒驯服精度：≤5E-12，驯服1天后24小时平均值；保持性能≤5s，驯服1天后24小时保持时差。
7.根据权利要求1所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述微惯导模块采用美泰电子科技有限公司的MSI3200微惯性测量组合器件，该器件内置高速处理器、数字化陀螺和加速度计、内部温度补偿和校准、内置减震结构、外形尺寸为70mm×54mm×39mm；陀螺零偏稳定性：≤10度每小时，加速度计零偏稳定性：0.5mg。
8.根据权利要求6所述的基于GNSS、芯片原子钟和微惯导的微PNT***，其特征在于，所述芯片原子钟模块能够提供1pps秒脉冲和10MHz晶振信号，经过驯服后，可独立提供1pps秒脉冲供GNSS导航模块使用，实现独立授时功能；
所述芯片原子钟模块与数据处理模块的DSP采用RS232串口进行数据传输，DSP通过读取RS232中的数据实时观测芯片原子钟的温度、驯服状态、锁定时间；GNSS导航模块定位后会输出一个基准的秒脉冲，将该秒脉冲输出给芯片原子钟的1pps_IN管脚，引入后用来驯服原子钟的1pps秒脉冲；芯片原子钟驯服后输出的1pps秒脉冲经过中断的方式被DSP读取；芯片原子钟提供一个10mhz的HCMOS电平信号，将该信号接入到射频前端处理模块与基带信号数字处理模块，代替原有的温补型晶振用于提供频率。
CN201710428073.4A 2017-06-08 2017-06-08 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt*** Pending CN107202577A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710428073.4A CN107202577A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710428073.4A CN107202577A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107202577A true CN107202577A (zh) 2017-09-26

Family

ID=59907334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710428073.4A Pending CN107202577A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107202577A (zh)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108089431A (zh) * 2018-01-24 2018-05-29 桂林电子科技大学 一种自适应卫星导航授时方法及装置
CN108196288A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 南京理工大学 基于微惯性、芯片原子钟辅助北斗接收机的重定位方法
CN108199712A (zh) * 2017-12-01 2018-06-22 北京无线电计量测试研究所 一种cpt原子钟频率驯服控制电路
CN108519608A (zh) * 2018-03-09 2018-09-11 中国航天电子技术研究院 一种基于阵列天线的卫星导航抗干扰和测姿方法
CN109270864A (zh) * 2018-10-11 2019-01-25 中国气象局气象探测中心 一种气象专用模组
CN109631885A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 陕西航天时代导航设备有限公司 一种基于双口ram的导航方法
CN110061794A (zh) * 2018-01-19 2019-07-26 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 一种授时***以及方法
CN110082801A (zh) * 2019-04-19 2019-08-02 南京理工大学 一种芯片原子钟辅助bds/gps接收机的定位方法
CN110174685A (zh) * 2019-06-18 2019-08-27 江苏辰科慧芯电子科技有限公司 全场景高精度微型惯卫导组合定位授时接收机
CN110553645A (zh) * 2019-09-20 2019-12-10 湖南航天机电设备与特种材料研究所 一种基于周期脉冲基准的双***时钟同步处理方法
CN111007554A (zh) * 2019-12-11 2020-04-14 武汉海达数云技术有限公司 数据采集时间同步***和方法
US20200158888A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-21 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of synchronization between global navigation satellite system (gnss) measurements and inertial measurements
CN111384986A (zh) * 2018-12-31 2020-07-07 浙江英特讯信息科技有限公司 智能通信管理终端
CN111830541A (zh) * 2020-06-19 2020-10-27 浙江时空道宇科技有限公司 一种卫星导航接收板卡、装置和***
CN112229399A (zh) * 2020-09-15 2021-01-15 北京自动化控制设备研究所 一种微机械定位导航授时装置
CN112612047A (zh) * 2020-11-27 2021-04-06 航天恒星科技有限公司 一种卫星/惯性组合的微型导航***
CN108183709B (zh) * 2017-12-01 2021-06-25 北京无线电计量测试研究所 一种cpt原子钟频率驯服控制方法及设备
CN113193869A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 中国科学院国家授时中心 一种基于声表面滤波器的超低相噪频率综合器
CN113514076A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 阿里巴巴集团控股有限公司 一种数据处理方法、装置、设备和存储介质
CN113708877A (zh) * 2019-03-29 2021-11-26 北京航迹科技有限公司 用于车辆的时间同步***和方法
CN114166222A (zh) * 2021-03-01 2022-03-11 四川航浩科技有限公司 一种机载吊舱惯性导航授时***及方法
CN115268533A (zh) * 2022-08-02 2022-11-01 泰斗微电子科技有限公司 一种微型多功能时间频率模块
CN117452436A (zh) * 2023-12-26 2024-01-26 中国科学院国家授时中心 一种gnss拒止情景下l频段的授时方法及装置
CN117784580A (zh) * 2024-01-23 2024-03-29 星汉时空科技(长沙)有限公司 提升ptp点对点授时精度的方法和授时装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2538156A1 (en) * 2003-09-08 2005-03-24 Honeywell International Inc. Gps/imu clock synchronization particulary for deep integration
CN104422948A (zh) * 2013-09-11 2015-03-18 南京理工大学 一种嵌入式组合导航***及其方法
CN104570022A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 北京理工雷科电子信息技术有限公司 一种基于dsp的多***兼容gnss接收机及其接收***
CN104931994A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 南京理工大学 一种基于软件接收机的分布式深组合导航方法及***
CN104931993A (zh) * 2015-05-25 2015-09-23 清华大学 微型定位导航授时***
CN105068102A (zh) * 2015-08-11 2015-11-18 南京理工大学 一种基于dsp+fpga的超紧组合导航方法
CN105116422A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 南京理工大学 一种星载高动态gnss接收机及其导航方法
CN105549058A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 清华大学 原子钟、微惯性测量组合和导航***的耦合方法及***
CN205720683U (zh) * 2016-05-05 2016-11-23 北京自动化控制设备研究所 基于fpga+dsp的gps/ins深组合一体化电路***
CN106227031A (zh) * 2016-05-25 2016-12-14 广州市国飞信息科技有限公司 一种接收机模块及单芯片实现卫星驯服及守时的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2538156A1 (en) * 2003-09-08 2005-03-24 Honeywell International Inc. Gps/imu clock synchronization particulary for deep integration
CN104422948A (zh) * 2013-09-11 2015-03-18 南京理工大学 一种嵌入式组合导航***及其方法
CN104570022A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 北京理工雷科电子信息技术有限公司 一种基于dsp的多***兼容gnss接收机及其接收***
CN104931993A (zh) * 2015-05-25 2015-09-23 清华大学 微型定位导航授时***
CN104931994A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 南京理工大学 一种基于软件接收机的分布式深组合导航方法及***
CN105068102A (zh) * 2015-08-11 2015-11-18 南京理工大学 一种基于dsp+fpga的超紧组合导航方法
CN105116422A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 南京理工大学 一种星载高动态gnss接收机及其导航方法
CN105549058A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 清华大学 原子钟、微惯性测量组合和导航***的耦合方法及***
CN205720683U (zh) * 2016-05-05 2016-11-23 北京自动化控制设备研究所 基于fpga+dsp的gps/ins深组合一体化电路***
CN106227031A (zh) * 2016-05-25 2016-12-14 广州市国飞信息科技有限公司 一种接收机模块及单芯片实现卫星驯服及守时的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHANGHAI JIANG,ET AL: "Implementation and Performance Evaluation of a Fast Relocation Method in a GPS/SINS/CSAC Integrated Navigation System Hardware Prototype", 《IEICE ELECTRONICS EXPRESS》 *
伊国兴 等: "基于MAX2769B的多***兼容GNSS中频采样器设计与实现", 《导航定位与授时》 *
余威 等: "一种GNSS/SINS超紧组合导航***设计", 《中国惯性技术学会第七届学术年会论文集》 *
夏春杰 等: "基于TMS320C6747和FPGA的GPS/SINS组合导航***研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科学辑》 *

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108199712A (zh) * 2017-12-01 2018-06-22 北京无线电计量测试研究所 一种cpt原子钟频率驯服控制电路
CN108183709B (zh) * 2017-12-01 2021-06-25 北京无线电计量测试研究所 一种cpt原子钟频率驯服控制方法及设备
CN108196288A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 南京理工大学 基于微惯性、芯片原子钟辅助北斗接收机的重定位方法
CN110061794A (zh) * 2018-01-19 2019-07-26 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 一种授时***以及方法
CN108089431A (zh) * 2018-01-24 2018-05-29 桂林电子科技大学 一种自适应卫星导航授时方法及装置
CN108519608A (zh) * 2018-03-09 2018-09-11 中国航天电子技术研究院 一种基于阵列天线的卫星导航抗干扰和测姿方法
CN109270864A (zh) * 2018-10-11 2019-01-25 中国气象局气象探测中心 一种气象专用模组
US11099277B2 (en) * 2018-11-19 2021-08-24 Intel Corporation Apparatus, system and method of synchronization between Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements and inertial measurements
US20200158888A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-21 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of synchronization between global navigation satellite system (gnss) measurements and inertial measurements
CN109631885A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 陕西航天时代导航设备有限公司 一种基于双口ram的导航方法
CN109631885B (zh) * 2018-12-27 2024-03-19 陕西航天时代导航设备有限公司 一种基于双口ram的导航方法
CN111384986A (zh) * 2018-12-31 2020-07-07 浙江英特讯信息科技有限公司 智能通信管理终端
CN113708877B (zh) * 2019-03-29 2023-09-05 北京航迹科技有限公司 用于车辆的时间同步***和方法
CN113708877A (zh) * 2019-03-29 2021-11-26 北京航迹科技有限公司 用于车辆的时间同步***和方法
CN110082801A (zh) * 2019-04-19 2019-08-02 南京理工大学 一种芯片原子钟辅助bds/gps接收机的定位方法
CN110174685A (zh) * 2019-06-18 2019-08-27 江苏辰科慧芯电子科技有限公司 全场景高精度微型惯卫导组合定位授时接收机
CN110553645B (zh) * 2019-09-20 2023-01-10 湖南航天机电设备与特种材料研究所 一种基于周期脉冲基准的双***时钟同步处理方法
CN110553645A (zh) * 2019-09-20 2019-12-10 湖南航天机电设备与特种材料研究所 一种基于周期脉冲基准的双***时钟同步处理方法
CN111007554A (zh) * 2019-12-11 2020-04-14 武汉海达数云技术有限公司 数据采集时间同步***和方法
CN113514076A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 阿里巴巴集团控股有限公司 一种数据处理方法、装置、设备和存储介质
CN113514076B (zh) * 2020-04-09 2024-05-14 阿里巴巴集团控股有限公司 一种数据处理方法、装置、设备和存储介质
CN111830541A (zh) * 2020-06-19 2020-10-27 浙江时空道宇科技有限公司 一种卫星导航接收板卡、装置和***
CN112229399A (zh) * 2020-09-15 2021-01-15 北京自动化控制设备研究所 一种微机械定位导航授时装置
CN112612047B (zh) * 2020-11-27 2024-03-15 航天恒星科技有限公司 一种卫星/惯性组合的微型导航***
CN112612047A (zh) * 2020-11-27 2021-04-06 航天恒星科技有限公司 一种卫星/惯性组合的微型导航***
CN114166222A (zh) * 2021-03-01 2022-03-11 四川航浩科技有限公司 一种机载吊舱惯性导航授时***及方法
CN113193869A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 中国科学院国家授时中心 一种基于声表面滤波器的超低相噪频率综合器
CN113193869B (zh) * 2021-05-10 2024-04-05 中国科学院国家授时中心 一种基于声表面滤波器的超低相噪频率综合器
CN115268533A (zh) * 2022-08-02 2022-11-01 泰斗微电子科技有限公司 一种微型多功能时间频率模块
CN117452436B (zh) * 2023-12-26 2024-03-19 中国科学院国家授时中心 一种gnss拒止情景下l频段的授时方法及装置
CN117452436A (zh) * 2023-12-26 2024-01-26 中国科学院国家授时中心 一种gnss拒止情景下l频段的授时方法及装置
CN117784580A (zh) * 2024-01-23 2024-03-29 星汉时空科技(长沙)有限公司 提升ptp点对点授时精度的方法和授时装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107202577A (zh) 一种基于gnss、芯片原子钟和微惯导的微pnt***
CN107121685A (zh) 一种微型星载高动态gnss接收机及其导航方法
CN113203411A (zh) 一种弹性嵌入式gnss/惯性组合导航***及方法
CN107688191B (zh) 一种微型定位导航授时终端
CN107728172A (zh) 一种北斗/gps双模星载接收机及其导航定位方法
CN110308467A (zh) 一种基于Zynq-7020的超紧耦合微***及方法
CN108344415A (zh) 一种组合导航信息融合方法
CN103941268A (zh) 定时信号生成装置、定时信号生成方法
WO2011120029A2 (en) Pedal navigation using leo signals and body-mounted sensors
KR100752805B1 (ko) 저전력 ｒｆ 수신기
Liu et al. CO-GPS: Energy efficient GPS sensing with cloud offloading
CN104471440B (zh) 低功率异步gps基带处理器
CN107526092A (zh) 一种卫星用微型自主时空确定单元
Jiang et al. Research on a chip scale atomic clock driven GNSS/SINS deeply coupled navigation system for augmented performance
CN104935391A (zh) 一种室内伪卫星自闭环时间同步方法
CN110515109A (zh) 一种基于多信息源融合自主pnt时间的方法及装置
CN107305255A (zh) 定位方法、定位装置和电子设备
CN109683177A (zh) 智能可穿戴设备及智能可穿戴设备通信方法
Jiang et al. Research on a chip scale atomic clock aided vector tracking loop
CN101498784A (zh) 用于跟踪卫星信号的设备和方法
CN201751861U (zh) 一种惯性辅助卫星导航***的接收机
Dey et al. Carrier-aided dual-frequency vectorized tracking architecture for NavIC signals
Xu et al. NLOS detection and compensation using a vector tracking-based GPS software receiver
Wang et al. Application of Low Cost Integrated Navigation System in Precision Agriculture.
Kim et al. A deeply coupled GPS/INS integrated Kalman filter design using a linearized correlator output

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170926