基于ARM+DSP的捷聯(lián)航姿系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展,導(dǎo)航越來(lái)越被人們所熟悉,而捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航由于其不依賴(lài)外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航的特點(diǎn),在導(dǎo)航領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。姿態(tài)解算是捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心內(nèi)容,通過(guò)姿態(tài)矩陣可以得到載體的姿態(tài)和導(dǎo)航參數(shù)計(jì)算需要的數(shù)據(jù)。因此構(gòu)建一個(gè)高效率、小型化、可靠性高的捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵便是以導(dǎo)航計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的捷聯(lián)航姿系統(tǒng)。
　　 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)是一種典型的嵌入式系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域,ARM和DSP都是其主要的核心元件,其中ARM以?xún)?yōu)良的控制能

2、力、豐富的外圍接口和平衡的計(jì)算性能在嵌入式領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位;而DSP有著大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算的能力,在數(shù)字信號(hào)處理方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　 在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域,嵌入式Linux得益于其源碼開(kāi)放、良好的內(nèi)核特性以及豐富的軟件資源等特點(diǎn),逐漸成為嵌入式操作系統(tǒng)中的新興力量;而DSP/BIOS是TI公司針對(duì)其高端DSP產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),有助于其DSP產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
　　 本設(shè)計(jì)定位于捷聯(lián)航姿的系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要工作放在了硬件設(shè)計(jì)

3、和系統(tǒng)軟件集成方面,對(duì)算法和算法的優(yōu)化并未做太多的研究。因此在算法的實(shí)現(xiàn)上,采用了工程中易于實(shí)現(xiàn)的四元數(shù)姿態(tài)更新算法。
　　 基于以上原因,本課題著手構(gòu)建起一種以ARM+DSP為核心的雙CPU結(jié)構(gòu)的捷聯(lián)航姿系統(tǒng),這種設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了ARM和DSP各自的特點(diǎn),使ARM芯片充分發(fā)揮其優(yōu)良的控制能力和豐富的外圍接口的特點(diǎn),而DSP則專(zhuān)注于進(jìn)行大規(guī)模運(yùn)算的捷聯(lián)航姿解算過(guò)程,兩者之間使用雙口RAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)交換。為實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的平臺(tái)