機(jī)載設(shè)備的DSP導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,導(dǎo)航系統(tǒng)的微小型化和高性能化成為現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。論文對機(jī)載設(shè)備慣性導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了深入研究,研制了DSP微型導(dǎo)航計(jì)算機(jī),研究了“比力積分匹配”傳遞對準(zhǔn)算法和四階龍格庫塔捷聯(lián)姿態(tài)改進(jìn)算法,搭建了半物理仿真平臺,對機(jī)載設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了測試分析驗(yàn)證。
　　 針對機(jī)載設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)對導(dǎo)航計(jì)算機(jī)處理能力、體積、功耗、通用性和可靠性的要求,設(shè)計(jì)了基于DSP的微型導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)選用TI公司T

2、MS320C67113DSP為處理器,選用CPLD輔助實(shí)現(xiàn)邏輯控制,擴(kuò)展存儲模塊、外圍數(shù)字接口和通用I/O端口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸、控制信號實(shí)時(shí)輸出、狀態(tài)信號實(shí)時(shí)檢測、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航解算和組合導(dǎo)航濾波等功能。
　　 目前捷聯(lián)算法通常采用的多子樣等效轉(zhuǎn)動矢量修正法,雖然解算精度較高,但由于在一個(gè)捷聯(lián)周期內(nèi)需要多次采樣陀螺和加速度計(jì)數(shù)據(jù),增加了系統(tǒng)的采樣和計(jì)算負(fù)擔(dān)。論文綜合考慮算法精度、算法實(shí)時(shí)性和資源消耗等因素,提出了一種四階龍格

3、庫塔捷聯(lián)姿態(tài)改進(jìn)算法,該算法一個(gè)捷聯(lián)周期內(nèi)只需采樣一次陀螺和加速度計(jì)數(shù)據(jù),降低了慣性器件采樣頻率對捷聯(lián)解算周期的限制,能夠有效地提高機(jī)載設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和導(dǎo)航精度。
　　 針對機(jī)載制導(dǎo)武器等應(yīng)用背景,論文在研究“比力積分匹配”傳遞對準(zhǔn)算法基礎(chǔ)上,從工程應(yīng)用角度出發(fā),提出了一種新的傳遞對準(zhǔn)主慣導(dǎo)數(shù)據(jù)延時(shí)LCKF補(bǔ)償算法。該方法在機(jī)載設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)獲得主慣導(dǎo)導(dǎo)航數(shù)據(jù)時(shí),將時(shí)間基準(zhǔn)統(tǒng)一到主慣導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)刻,進(jìn)行傳遞對準(zhǔn),修正子慣導(dǎo)姿態(tài)信