嵌入式載體姿態(tài)測量系統(tǒng)的研制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、載體姿態(tài)測量系統(tǒng)是指利用導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)測定載體(航天器、飛機(jī)、船舶等)的姿態(tài)(航向角、俯仰角和橫滾角),它是航空、航天、航海以及陸地導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù),由于其在軍事、民用、商用等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,已成為研究的熱點。傳統(tǒng)的載體姿態(tài)測量技術(shù)是指利用高精度陀螺和加速度傳感器等慣性傳感器件來實現(xiàn),但這種方法技術(shù)難度大、設(shè)備昂貴,而且數(shù)據(jù)漂移嚴(yán)重、累積誤差大。目前,隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展,基于GPS載波相位差分技術(shù)的姿態(tài)測量技術(shù)已成為GP

2、S一個重要的研究領(lǐng)域。通過布置在載體上的GPS天線,測得GPS信號的載波相位并進(jìn)行差分處理,就可以得到載體的姿態(tài)。本文圍繞GPS載波相位差分技術(shù),重點研究了GPS姿態(tài)測量的理論方法,并設(shè)計實現(xiàn)了嵌入式的姿態(tài)測量系統(tǒng)。
   本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處在于:
   (1)研究了整周模糊度的快速求解。在基于載波相位差的載體姿態(tài)測量中,相位雙差整周模糊度的求解是重點和難點,本文對整周模糊度的求解算法進(jìn)行了研究,提出了利用蟻群

3、進(jìn)化算法快速求解整周模糊度的方法。
   (2)研究了慣性測量作為輔助測姿的方法。利用慣性測姿的結(jié)果提高GPS載體姿態(tài)測量的響應(yīng)速度。在實際物理環(huán)境中,由于GPS信號受天氣、地理等因素干擾,會出現(xiàn)GPS信號質(zhì)量差、接收困難等不利因素。在GPS信號較弱或者被遮擋情況下,采用慣性測姿模塊,以保證測姿的穩(wěn)定性和魯棒性。
   (3)研究了姿態(tài)測量的硬件系統(tǒng)設(shè)計方案。采用TI公司高精度浮點型32位DSP 處理器TMS320C67

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