1.一種便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng),其特征在于,包括組合導(dǎo)航子系統(tǒng)、電子海圖子系統(tǒng)、顯控單元和電源模塊,
(1)所述組合導(dǎo)航子系統(tǒng)用于確定艦船航向、姿態(tài)、速度和位置,包括航姿參考模塊、衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)模塊和天文導(dǎo)航模塊;
a.航姿參考模塊用于提供艦船的姿態(tài)和航向,其組成包括三軸MEMS陀螺儀、三軸MEMS加速度計(jì)、三軸MEMS磁強(qiáng)計(jì)、溫度傳感器和通信接口:所述三軸MEMS陀螺儀用于測(cè)量艦船的運(yùn)動(dòng)角速度,所述三軸MEMS加速度計(jì)用于測(cè)量艦船的線性加速度;所述溫度傳感器用于測(cè)量三軸MEMS陀螺儀的工作環(huán)境溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)所述三軸MEMS陀螺儀和三軸MEMS加速度計(jì)的溫度補(bǔ)償;所述三軸MEMS陀螺儀、三軸MEMS加速度計(jì)、三軸MEMS磁強(qiáng)計(jì)分別輸出角速度、線加速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)字信號(hào),連同所述溫度傳感器輸出的溫度數(shù)字信號(hào),通過通信接口輸出至微處理器-I;
b.衛(wèi)星導(dǎo)航模塊用于確定艦船的位置和速度,并進(jìn)行授時(shí),其組成包括衛(wèi)星信號(hào)接收子模塊、衛(wèi)星信號(hào)解算子模塊和通信接口:所述衛(wèi)星信號(hào)接收子模塊用于接收視場(chǎng)內(nèi)所有導(dǎo)航衛(wèi)星的射頻信號(hào),射頻信號(hào)經(jīng)濾波、低噪聲放大器放大后進(jìn)入衛(wèi)星信號(hào)解算子模塊;衛(wèi)星信號(hào)解算子模塊用于對(duì)接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻、捕獲、跟蹤、解擴(kuò)、解調(diào)、測(cè)量、解析處理,完成位置、速度和時(shí)間(PVT)解算,解算結(jié)果通過通信接口輸出至微處理器-II;
c.導(dǎo)航計(jì)算機(jī)模塊用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理、慣性導(dǎo)航解算與數(shù)據(jù)融合,由微處理器-I、微處理器-II和通信接口組成,所述微處理器-I和微處理器-II之間的數(shù)據(jù)傳輸通過通信接口實(shí)現(xiàn);所述微處理器-II對(duì)微處理器-I和衛(wèi)星導(dǎo)航模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波運(yùn)算,在每個(gè)濾波周期結(jié)束后將結(jié)果傳輸給微處理器-I進(jìn)行系統(tǒng)誤差標(biāo)定補(bǔ)償;
d.天文導(dǎo)航模塊用于確定艦船的位置,其組成包括單筒望遠(yuǎn)鏡、導(dǎo)軌和夾具;所述單筒望遠(yuǎn)鏡用于觀測(cè)天體,在便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的頂部安裝所述導(dǎo)軌,所述夾具用于將所述單筒望遠(yuǎn)鏡安裝于導(dǎo)軌上;
(2)所述電子海圖子系統(tǒng)用于提供與艦船工作海域相關(guān)的海圖信息,并實(shí)現(xiàn)航海作業(yè)所需的參數(shù)計(jì)算,包括電子海圖存儲(chǔ)模塊和電子海圖綜合處理模塊;
a.電子海圖存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、電子海圖、電子海圖顯示信息軟件、天文導(dǎo)航計(jì)算軟件;
b.電子海圖綜合處理模塊通過調(diào)用所述電子海圖存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的軟件,實(shí)現(xiàn)航線擬定、航路監(jiān)控、常用航海參數(shù)計(jì)算和天文導(dǎo)航計(jì)算;所述電子海圖綜合處理模塊的組成包括中央 處理器、顯卡、內(nèi)存和主板;
(3)所述顯控單元負(fù)責(zé)便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的人機(jī)交互,包括觸摸顯示屏和按鍵;
(4)所述電源模塊用于向所述組合導(dǎo)航子系統(tǒng)、電子海圖子系統(tǒng)和顯控單元進(jìn)行供電,包括低壓差穩(wěn)壓源子模塊和電池子模塊。
2.一種利用前述便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行天文導(dǎo)航的方法,其特征在于,包括:
步驟一:利用夾具將單筒望遠(yuǎn)鏡固定于導(dǎo)軌上;
步驟二:操作觸摸顯示屏,使便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)入天文導(dǎo)航工作狀態(tài);
步驟三:調(diào)整便攜式艦船綜合導(dǎo)航系統(tǒng),使單筒望遠(yuǎn)鏡的物鏡中心與所觀測(cè)天體中心重合;
步驟四:按下顯控單元的功能按鍵,電子海圖綜合處理模塊自動(dòng)記錄當(dāng)前時(shí)刻微處理器-I解算的俯仰角信息,此即為觀測(cè)天體的高度;
步驟五:根據(jù)所選天文導(dǎo)航方法規(guī)定的觀測(cè)天體個(gè)數(shù),重復(fù)步驟二和步驟三;
步驟六:電子海圖綜合處理模塊調(diào)用電子海圖存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的天文導(dǎo)航計(jì)算軟件,自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前艦船位置,并顯示在觸摸顯示屏上;
步驟七:利用夾具將單筒望遠(yuǎn)鏡從導(dǎo)軌上拆卸下來。