基于MEMS的嵌入式組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、論文以某型無人機的控制系統(tǒng)開發(fā)為項目背景，對嵌入式組合導(dǎo)航技術(shù)展開了研究，并設(shè)計研制了一套基于微機電(Micro-Electromechanical Systems，MEMS)器件的嵌入式機載導(dǎo)航系統(tǒng)。
　　 本文首先研究了捷聯(lián)慣導(dǎo)（Strap-down Inertial Navigation System，SINS）和全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)的原理及特點，實現(xiàn)了捷聯(lián)慣導(dǎo)解算算法

2、，包括姿態(tài)矩陣更新、速度和位置計算等，在此基礎(chǔ)上建立了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差模型。分析了GPS與SINS的組合模式及校正方式，并采用速度、位置組合設(shè)計了基于卡爾曼濾波器的組合導(dǎo)航算法。仿真實驗表明，組合導(dǎo)航系統(tǒng)大大提高了單一GPS或SINS導(dǎo)航的精度。
　　 在分析小型無人機對機載導(dǎo)航系統(tǒng)功能及性能需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于MEMS慣性器件的嵌入式GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)方案。論文完成了器件選型，包括MEMS慣性傳感器、GPS接收

3、機、導(dǎo)航處理器等，完成了電源設(shè)計、導(dǎo)航處理器TMS320C6713和控制器TMS320F28335的外圍電路設(shè)計、傳感器接口及片外存儲器接口電路等硬件電路設(shè)計。
　　 基于設(shè)計的硬件平臺，開發(fā)了系統(tǒng)軟件，其中導(dǎo)航處理器TMS320C6713的軟件主要包括GPS數(shù)據(jù)包解碼程序、捷聯(lián)慣導(dǎo)解算程序和卡爾曼濾波程序等;控制器TMS320F28335中的軟件主要為數(shù)據(jù)采集和輸出程序，以及控制相關(guān)的一些程序。
　　 論文所研究的項目