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文檔簡介
1、隨著近代導航理論、相關技術的快速發(fā)展與完善,組合導航系統(tǒng)應運而生。其核心思想是,充分考慮每種單一導航系統(tǒng)自身的獨特性與不足,將不同的單一系統(tǒng)進行相關的組合與搭配,利用不同信息源的相互補充,實現一種更高精度的導航系統(tǒng)。如今,隨著微電子技術的不斷改進和創(chuàng)新,以慣性元件為核心,輔以天文導航功能的組合導航系統(tǒng)成為了新的研究熱點。其中,導航計算機是核心的部件。近年來,低成本、低功耗、小體積的目標已成為導航計算機的主要發(fā)展方向,這一目標的實現對于建
2、立高穩(wěn)定性、高可靠性、高效率的組合導航系統(tǒng)有著深遠的影響。本文基于現代導航計算機的特點和發(fā)展要求,設計了一個以FPGA為核心處理器的芯片,采用片上可編程技術來實現導航計算機系統(tǒng)。
本文首先介紹了慣性導航系統(tǒng)和天文導航系統(tǒng),結合兩種不同導航系統(tǒng)的優(yōu)缺點,分析了組合導航系統(tǒng)的研究背景及意義。根據目前導航計算機系統(tǒng)的發(fā)展狀況和趨勢,提出了導航計算機的研究方案。其次,以多信息組合導航計算機的性能和接口需求為依據,設計了最小系統(tǒng)板的電源
3、電路、時鐘電路、配置電路、存儲電路以及相關外設接口,以適應導航計算機系統(tǒng)對硬件平臺的要求。然后,由于導航計算機采用了Nios II軟核作為嵌入式系統(tǒng)。它具有靈活、可自定義和軟硬協同的特點,能夠高效的完成系統(tǒng)對硬件集成和軟件設計的要求。本論文的系統(tǒng)設計采用了雙NiosII系統(tǒng),并且能夠實現雙處理器協同作業(yè)。其中一個處理器用來實現數據采集和接口通信;另一個用來實現數據處理和導航解算。該系統(tǒng)把數據采集、數據處理和接口通信集成在單一芯片內,滿足
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