一種航姿路徑記錄裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種航姿路徑記錄裝置，具有控制模塊、航姿計(jì)算模塊、加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊、GPS模塊以及存儲模塊，其中航姿計(jì)算模塊采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)以及運(yùn)動感測模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，將計(jì)算結(jié)果送至控制模塊，控制模塊同時(shí)接收GPS模塊的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將處理結(jié)果保存在存儲模塊中。本實(shí)用新型在記錄GPS數(shù)據(jù)的同時(shí)，補(bǔ)充了航姿數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放時(shí)，不僅可以反映裝置在平面坐標(biāo)上的位置變化，還可以反映出裝置在三維空間上的狀態(tài)變化，增加了裝置實(shí)用價(jià)值，為各種設(shè)備提供航姿路徑記錄功能。
【專利說明】
一種航姿路徑記錄裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種記錄儀裝置，具體地說是一種航姿路徑記錄裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]全球定位系統(tǒng)(GPS)是一種利用衛(wèi)星通信來定位的一種技術(shù)方法;對GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，經(jīng)過處理，可以形成所經(jīng)過坐標(biāo)位置的路徑軌跡;將裝置嵌入電子設(shè)備可形成路線記錄儀;將裝置嵌入車輛可使車輛具備行駛軌跡功能。
[0003]但傳統(tǒng)的記錄儀，只記錄了地理位置，無法記錄設(shè)備的姿態(tài)，在某些應(yīng)用場合，如:飛行器，相機(jī)等，無法創(chuàng)造更高的實(shí)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的航姿路徑記錄裝置存在數(shù)據(jù)記錄不全面、實(shí)用價(jià)值不高等問題，實(shí)用新型了一種能在記錄GPS數(shù)據(jù)的同時(shí)，將航姿(俯仰角度、偏航角度、滾轉(zhuǎn)角度)數(shù)據(jù)作為輔助一同記錄的航姿路徑記錄裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型一種航姿路徑記錄裝置，具有控制模塊、航姿計(jì)算模塊、加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊、GPS模塊以及存儲模塊，其中航姿計(jì)算模塊采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)以及運(yùn)動感測模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，將計(jì)算結(jié)果送至控制模塊，控制模塊同時(shí)接收GPS模塊的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將處理結(jié)果保存在存儲模塊中。
[0007]所述控制模塊為M⑶控制器、單片機(jī)或FPGA。
[0008]加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)分別采用三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀以及三軸磁強(qiáng)計(jì)。
[0009]本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0010]1.本實(shí)用新型在記錄GPS數(shù)據(jù)的同時(shí)，補(bǔ)充了航姿(俯仰角度、偏航角度、滾轉(zhuǎn)角度)數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放時(shí)，不僅可以反映裝置在平面坐標(biāo)上的位置變化，還可以反映出裝置在三維空間上的狀態(tài)變化，增加了裝置實(shí)用價(jià)值。
[0011]2.該裝置由幾個(gè)芯片組成，體積小巧，可以嵌入到任何設(shè)備，與其他設(shè)備對接，如航天器、汽車、手機(jī)、相機(jī)等，為各種設(shè)備提供航姿路徑記錄功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型裝置工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型一種航姿路徑記錄裝置，具有控制模塊、航姿計(jì)算模塊、加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊、GPS模塊以及存儲模塊，其中航姿計(jì)算模塊采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)以及運(yùn)動感測模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，將計(jì)算結(jié)果送至控制模塊，控制模塊同時(shí)接收GPS模塊的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將處理結(jié)果保存在存儲模塊中。
[0016]所述控制模塊為mj控制器、單片機(jī)或FPGA，本實(shí)施例采用mj控制器，加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)分別采用三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀以及三軸磁強(qiáng)計(jì)。
[0017]本實(shí)施例中，三軸加速度計(jì)用來感知裝置當(dāng)前加速度狀態(tài)，三軸陀螺儀用來感知裝置當(dāng)前三維狀態(tài)，三軸磁強(qiáng)計(jì)用來感知裝置當(dāng)前航向狀態(tài)，運(yùn)動感測模塊用來感知裝置當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)，GPS模塊用來接收GPS信號，航姿計(jì)算模塊負(fù)責(zé)收集三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊的數(shù)據(jù)，計(jì)算出航姿數(shù)據(jù);MCU控制器，負(fù)責(zé)聚GPS、航姿(俯仰角度、偏航角度、翻滾角度)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;存儲系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)處理結(jié)果存儲。
[0018]本實(shí)用新型的工作過程如圖2所示:
[0019]開機(jī)后，航姿計(jì)算模塊分別采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊的動態(tài)數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)卡爾曼濾波后，計(jì)算成歐拉角輸出給MCU控制模塊;MCU控制模塊接收到歐拉角數(shù)據(jù)，再根據(jù)裝置方向，將數(shù)據(jù)形成航姿數(shù)據(jù):俯仰角度、偏航角度、翻滾角度;之后MCU控制模塊采集GPS數(shù)據(jù)，計(jì)算出GPS坐標(biāo)，把坐標(biāo)與航姿數(shù)據(jù)俯仰角度、偏航角度、翻滾角度融合，形成航姿坐標(biāo)記錄于存儲模塊。
[0020]本實(shí)用新型在記錄GPS數(shù)據(jù)的同時(shí)，補(bǔ)充了航姿(俯仰角度、偏航角度、翻滾角度)數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放時(shí)，不僅可以反映裝置在平面坐標(biāo)上的位置變化，還可以反映出裝置在三維空間上的狀態(tài)變化，增加了裝置實(shí)用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航姿路徑記錄裝置，其特征在于:具有控制模塊、航姿計(jì)算模塊、加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)、運(yùn)動感測模塊、GPS模塊以及存儲模塊，其中航姿計(jì)算模塊采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)以及運(yùn)動感測模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，將計(jì)算結(jié)果送至控制模塊，控制模塊同時(shí)接收GPS模塊的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將處理結(jié)果保存在存儲模塊中。2.按權(quán)利要求1所述的航姿路徑記錄裝置，其特征在于:所述控制模塊為MCU控制器、單片機(jī)或FPGA。3.按權(quán)利要求1所述的航姿路徑記錄裝置，其特征在于:加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)分別采用三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀以及三軸磁強(qiáng)計(jì)。
【文檔編號】G01C21/00GK205537670SQ201620262464
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】王乾, 王一乾, 趙海洋, 薛琪, 丁元, 王鵬
【申請人】沈陽泰科易科技有限公司