光纖陀螺組合導(dǎo)航數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種不同的導(dǎo)航方式與信息源，這些不同的導(dǎo)航方式擁有各自的特點(diǎn)。其中慣性導(dǎo)航技術(shù)中光纖陀螺儀自誕生以來由于具有全固態(tài)，壽命長，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛應(yīng)用。GPS全球定位系統(tǒng)作為一種全新的導(dǎo)航系統(tǒng)具有以往系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但目前國內(nèi)光纖陀螺精度普遍較低而GPS又有信號(hào)易受干擾的先天缺陷。信息融合技術(shù)作為一門新興的多學(xué)科技術(shù)，一大核心任務(wù)就是利用多個(gè)信息源得到較單一

2、信息源更加可靠準(zhǔn)確地信息。應(yīng)用在導(dǎo)航系統(tǒng)中就是：利用光纖捷聯(lián)系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)通過卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航系統(tǒng)，充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)回避各子系統(tǒng)的缺點(diǎn)得到更加可靠和更高精度的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 論文首先分別討論了光纖陀螺和捷聯(lián)系統(tǒng)的工作原理，介紹了GPS的工作原理，給出了捷聯(lián)導(dǎo)航算法的解算過程。接著根據(jù)光纖陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)誤差利用卡爾曼濾波通過位置、速度的組合方法確立了工程上實(shí)用的光纖陀螺與GPS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。重點(diǎn)討論了組合導(dǎo)航系統(tǒng)

3、硬件及部分軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件共分為以下幾個(gè)部分：高精度加速度計(jì)數(shù)字讀出電路、陀螺及加速度計(jì)接口的電路、溫度數(shù)據(jù)采集電路、GPS通訊接口電路及USB接口電路等。在系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以TMS320VC33匯編語言和C語言為工具，編寫了用于實(shí)現(xiàn)了溫度補(bǔ)償及捷聯(lián)算法和卡爾曼濾波算法完成組合導(dǎo)航的文件。根據(jù)組合導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過中斷方式采集數(shù)據(jù)，以定時(shí)方式進(jìn)行算法解算和溫度數(shù)據(jù)采集，采用一片F(xiàn)PGA芯片實(shí)現(xiàn)所有外圍電路的設(shè)計(jì)，這種硬件