摘要 為了在隧道，城市高樓間能快速獲得理想的GPS定位數據，設計并實現(xiàn)了基于U—Blox公司LEA-6R芯片的高靈敏度傳感器組合慣性導航系統(tǒng)，文中介紹了外圍電路，天線監(jiān)管電路和在WinCE6系統(tǒng)下的程序設計、實踐證明，在衛(wèi)星不可見的情況下，該系統(tǒng)仍能在隧道和城市高樓中不間斷地計算出準確的定位數據。其定位精度滿足正常的需求。
關鍵詞 陀螺儀；慣性導航；UBX協(xié)議；通訊

現(xiàn)代衛(wèi)星導航系統(tǒng)是目前世界上最先進的導航系統(tǒng)之一?，F(xiàn)代衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位精度高，但無法連續(xù)提供運載體位置信號，同時，當運載體產生劇烈動作或當導航星全球定位系統(tǒng)信噪較低時定位精度將大幅降低。慣性導航是完全自主式的導航技術，慣性導航僅僅依靠陀螺儀等設備進行導航。但慣性導航的誤差將隨時間而發(fā)散。將衛(wèi)星定位系統(tǒng)與傳感器慣性導航技術組合，組合后的衛(wèi)星／慣性導航系統(tǒng)能改善導航位置和速度信息的精度，從而改善導航系統(tǒng)性能。作為車載導航時，在衛(wèi)星不可見的隧道、地下停車場，城市的高樓間，仍將取得較好的定位數據。衛(wèi)星／慣性組合定位系統(tǒng)是目前導航系統(tǒng)重要的研究內容之一。
U—Blox公司提供的LEA-6R GPS芯片，將外部傳感器的信號和接收到的GPS信號相組合，較好地提供了實現(xiàn)GPS和傳感器慣性導航技術組合的平臺。

1 車載傳感器組合慣性導航系統(tǒng)設計
1．1 LEA-6 R
U—Blox公司的產品是全球靈敏度最高的民用級芯片，跟蹤靈敏度可達-162 dBm。產品支持標準NMEA Protocol協(xié)議和公司自定義精簡的UBX Protocol通訊協(xié)議。在該公司的KichStart×信號捕獲加速引擎的支持下，可快速捕獲微小的信號。LEA-6R能實現(xiàn)2．5 m高精度GPS／1 m伽利略雙系統(tǒng)混合精確定位，并采用革新的多徑檢測以及消除技術，在高動態(tài)環(huán)境、5 Hz的數據刷新率下，仍能保持較高的定位精度。LEA-6R芯片內部的Flash中集成了U—Blox公司專用的傳感器與慣性導航融合技術。通過將高性能U—Blox 6定位引擎與U—Blox的慣性導航技術相結合，配以少量的外圍傳感器電路，即可在隧道、深度室內和高樓林立的城區(qū)等地點實現(xiàn)不間斷地精確導航。
1．2 系統(tǒng)組成
LEA-6R芯片與有源天線、天線監(jiān)測電路、方向傳感器、陀螺儀、溫度傳感器、里程計共同構成傳感器組合慣性導航系統(tǒng)。LEA-6R和U—Blox公司其他系列芯片相同，都具有USB接口，R-232接口，可方便的與主機通訊。LEA-6R總體框圖如圖1所示。

1．3 天線監(jiān)測電路設計
LEA-6R支持無源天線和有源天線。有源天線的內部設有一個低噪聲放大器(LNA)，用于補償信號的衰減，提高信號的信噪比，增加CPS的靈敏度。在采用有源天線的同時，為防止有源天線內部的放大器短路和開路時損壞或影響GPS的正常工作，LEA-6R內部設置了天線監(jiān)管器，提供了天線關斷及短路檢測功能。開路檢測由外部電路輸入到AADET—N端進行檢測完成。GPS內部的天線監(jiān)管器和外圍的開路檢測電路，能有效地防止有源天線在短路或開路時損壞GPS芯片。天線監(jiān)管電路如圖2所示。