微型組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了滿(mǎn)足現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)高精度和低成本，高可靠性及實(shí)時(shí)性等要求，組合導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)疑是一種最佳解決方案。捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（SINS）具有良好的自主性和隱蔽性，但是導(dǎo)航誤差隨時(shí)間累積；全球定位系統(tǒng)（GPS）精度高，但自主性差，數(shù)據(jù)更新率低；電子羅盤(pán)（MC）精確輸出航向角、俯仰角和橫滾角等參數(shù)對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)是一種有益的補(bǔ)充。 本文在綜合分析現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)性能以及組合導(dǎo)航系統(tǒng)基本理論的基礎(chǔ)上，研究了以微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）芯片為基礎(chǔ)，卡爾曼濾波算法

2、為實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)一種利用DSP實(shí)現(xiàn)嵌入式SINS/GPS/MC微型組合導(dǎo)航系統(tǒng)方案，并完成了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的軟、硬件實(shí)現(xiàn)。 論文首先簡(jiǎn)要闡述多傳感器信息融合技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，信息融合技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與層次，分析了研究的背景和意義。 其次介紹捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理，GPS的定位原理，以及電子羅盤(pán)導(dǎo)航系統(tǒng)。構(gòu)建基于以上的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，并介紹其組合模式及組合原理。 再次，構(gòu)建基于MEMS傳感器芯片的SINS微慣性測(cè)量組件（M

3、IMU），包括角速度測(cè)量電路、加速度測(cè)量電路及AD采樣電路等。為了提高系統(tǒng)精度，分析其誤差模型。 第四，針對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低和可靠性高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于DSP的嵌入式SINS/GPS/MC組合導(dǎo)航系統(tǒng)方案，并完成了組合導(dǎo)航系統(tǒng)各個(gè)模塊的軟硬件具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 最后，為了進(jìn)行組合導(dǎo)航系統(tǒng)的性能檢驗(yàn)和分析，對(duì)MEMSSINS系統(tǒng)采用卡爾曼濾波方式的SINS/GPS/MC組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。研究了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)