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《基于MEMS的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文暑；；iii宣置宣宣iii暑置i；宣暑暑；昌宣iii昌暑皇i——n-"i宣iiiiiii；iiii宣iiiiiiii宣iiiiiii置暑宣暑i葺ii；昌昌i宣宣；；；i；置暑摘要近幾年來(lái)，DSP技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)應(yīng)用到許多領(lǐng)域，其特定的硬件結(jié)構(gòu)非常適合于處理大量數(shù)據(jù)的各種算法，具有高效、高速、高精度等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前許多領(lǐng)域中需做算法處理的嵌入式系統(tǒng)的首選器件。隨著超大規(guī)模集成電路工藝的不斷提高，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)芯片所能實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越強(qiáng)大。它具有開(kāi)發(fā)周期短、成本
2、低、可以反復(fù)擦除及編程且容易開(kāi)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。微慣性陀螺儀與加速度計(jì)是重要的捷聯(lián)導(dǎo)航設(shè)備，微慣性捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前慣性技術(shù)研究的熱點(diǎn)。這種系統(tǒng)體積小，需要實(shí)時(shí)解算大量數(shù)據(jù)。正是在這種背景下，本文設(shè)計(jì)出基于DSP+FPGA微慣性捷聯(lián)嵌入式系統(tǒng)的硬件電路。論文首先介紹了MEMS慣性傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀以及捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理，給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，并利用平行軸冗余技術(shù)設(shè)計(jì)出基于MEMS的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)際調(diào)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定，但精度還有待提高，所以提出了利用斜置
3、軸冗余技術(shù)設(shè)計(jì)四軸微慣性測(cè)量組合的構(gòu)想。完成了嵌入式系統(tǒng)的硬件和部分軟件的設(shè)計(jì)。最后對(duì)微慣性陀螺儀和加速度計(jì)進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)。微慣性測(cè)量組合的設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)的構(gòu)建是本文的重點(diǎn)。系統(tǒng)的硬件平臺(tái)主要由單DSP+單FPGA構(gòu)架而成，DSP專注于捷聯(lián)算法解算，而FPGA是DSP與各類傳感器之間接口，類似于DSP的一個(gè)前端元件。系統(tǒng)的軟件部分主要是針對(duì)DSP最小系統(tǒng)的編程，包括CMD文件的編寫(xiě)以及部分模塊驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)調(diào)試及測(cè)試過(guò)程中，系統(tǒng)軟硬件工作穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本功能。關(guān)鍵詞：
4、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列；微慣性測(cè)量組合；捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthelastfewyears，theDSPtechnologydevelopsrapidlyandhadbeenalreadyappliedtomanydomains．Itsspecifichardwarearchitectureisverysuitableforlargedataprocessingalgorithmthatneedstobedeltwith．Ithastheadvantagesof
5、highly-efficient，high—speed，highprecisionandSOon．Soitisthepreferreddeviceofembeddedsystemrequiringalgorithminmanyareas．AsVLSIartisincreasinglyimproved，moreandmorepowerfulfunctionscanbeachievedbyFPGA．Ithasashortdevelopmentcycle，low-cost，easilyrepeatede
6、rasureandprogrammingandsimpledevelopmentadvantage．Ithasbeenthefiendofcurrentelectronicdesigntechnology．MEMSisallessentialdeviceinstrapdownnavigationsystem．ThemicroStrapdownInertialNavigationsystemhasalreadybeenhotspotofinertialNavigationtechnology．Thi
7、ssystemissmallandneedmassdatareal—timesolution．Underthebackground，thispaperpresentstheprojectofDSPandFPGAconstructingthemicroStrapdownInertialNavigationembeddedsystem．Firstly,thepaperintroducesthedevelopmentandcurrentsituationofMEMSandtheelementtheory
8、oftheStrapdownInertialNavigationSystemandthetheoreticalbaseofthesystematicdesign．Secondly,itusestheparallel—axistechnologytodesignSINS．Accordingtothetest，thesystemworksstablely,buttheprecisionisnothigh．SOitputforwardtheideaaboutfour-axisMIMU．T
