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申请/专利权人:武汉大学
摘要:本发明涉及信息技术和导航技术,具体涉及一种智能PNT平台多源传感器接口统一系统及方法,该系统包括核心处理单元、超高速接口模块、时钟同步模块、高速接口模块、MCU模块、网络管理模块、显示模块、语音接口模块、相机接口模块、Wi‑Fi+蓝牙模块、GNSS模块、IMU1和IMU2、多源IO44、数据通信模块、DP+HDMI接口模块、RJ45千兆网口和RJ45百兆网口。该系统解决了卫星信号拒止、电磁干扰和空间变化等复杂环境下难以连续可靠提供PNT服务的问题。实现了多源传感器的接口统一的数据获取和同步触发。使得多源PNT传感器可以从任意位置接入和移除,支持硬件的灵巧重构。
主权项:1.一种智能PNT平台多源传感器接口统一系统,其特征在于,包括:核心处理单元1、超高速接口模块11、时钟同步模块12、高速接口模块13、MCU模块14、网络管理模块15、显示模块16、语音接口模块17、相机接口模块18、Wi-Fi+蓝牙模块19、GNSS模块41、IMU142和IMU243、多源IO44、数据通信模块45、DP+HDMI接口模块51、RJ45千兆网口52和RJ45百兆网口53;核心处理单元1包括CPU、GPU与FPGA,用于深度学习实现导航智能决策;核心处理单元1分别与超高速接口模块11、高速接口模块13连接,实现最多11个PNT传感器的接入,同时连接MCU模块14进行数据通信;核心处理单元1通过I2C总线来连接语音接口模块17,同时核心处理单元1直接连接相机接口模块18和DP+HDMI接口模块51,用于智能PNT平台的控制和视频信息采集;核心处理单元1与Wi-Fi+蓝牙模块19连接,用于高速数据传输,远程控制和监控;核心处理单元1连接GNSS模块41,用于在智能PNT平台卫星信号良好时提供准确的定位信息,计算自身的三维位置;GNSS模块41提供全天候、全天时、全范围在全局坐标系下的绝对位置信息;同时GNSS模块41还提供时间信息;核心处理单元1连接时钟同步模块12,用于在接收卫星时钟的时间信息后进行时钟同步解算;时钟同步模块12内部高稳定性OCXO时钟电路通过时钟解算后进行时钟分配,将时钟信号传送给平台上的其他PNT终端,构建智能PNT平台的时间同步系统;核心处理单元1连接IMU1模块42和IMU2模块43,用于卫星信号拒止时,智能PNT平台依靠IMU1模块42和IMU2模块43进行组合运算,测量平台的角速度、加速度和磁场强度参数,得到三维空间中物体的姿态、速度和位移运动状态信息;核心处理单元1的FPGA与多源IO44连接,含有二十个以上的多源IO口,用于外设的输入输出逻辑控制;同时MCU模块14可通过核心处理单元1的FPGA与多源IO44相连接,扩展MCU模块14的IO接口;MCU模块14分别与显示模块16和数据通信模块45连接,组成智能PNT平台的控制单元,MCU模块14完成控制指令的解算与输出,显示模块16为调试过程中交互显示控制参数,数据通信模块45完成控制信号的传输;智能PNT平台通过网络模块15及其对应的RJ45百兆网口53进行联网,RJ45千兆网口52用于提供与外部网络设备的高速互联与数据交互,RJ45百兆网口53用于补充智能PNT平台高速接口的通道不足,实现高带宽的数据传输。
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