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基于MEMS的捷联惯性导航系统的研究
| 论文题名： | 基于MEMS的捷联惯性导航系统的研究 |
| 关键词： | 捷联惯性导航系统;加速度计;惯性传感器;陀螺仪 |
| 摘要： | 近几年来，DSP技术发展迅速，已经应用到许多领域，其特定的硬件结构非常适合于处理大量数据的各种算法，具有高效、高速、高精度等优点，是当前许多领域中需做算法处理的嵌入式系统的首选器件。 随着超大规模集成电路工艺的不断提高，现场可编程门阵列(FPGA)芯片所能实现的功能越来越强大。它具有开发周期短、成本低、可以反复擦除及编程且容易开发等优点，已成为当代电子设计技术发展的趋势。 微惯性陀螺仪与加速度计是重要的捷联导航设备，微惯性捷联导航系统已经成为当前惯性技术研究的热点。这种系统体积小，需要实时解算大量数据。正是在这种背景下，本文设计出基于DSP+FPGA微惯性捷联嵌入式系统的硬件电路。 论文首先介绍了MEMS惯性传感器的发展现状以及捷联惯导系统的基本原理，给出了系统设计的理论基础，并利用平行轴冗余技术设计出基于MEMS的捷联惯性导航系统，通过实际调试系统工作稳定，但精度还有待提高，所以提出了利用斜置轴冗余技术设计四轴微惯性测量组合的构想。完成了嵌入式系统的硬件和部分软件的设计。最后对微惯性陀螺仪和加速度计进行了数据采集试验。微惯性测量组合的设计和硬件系统的构建是本文的重点。系统的硬件平台主要由单DSP+单FPGA构架而成，DSP专注于捷联算法解算，而FPGA是DSP与各类传感器之间接口，类似于DSP的一个前端元件。系统的软件部分主要是针对DSP最小系统的编程，包括CMD文件的编写以及部分模块驱动程序的设计。 在系统调试及测试过程中，系统软硬件工作稳定可靠，实现了捷联惯导系统的基本功能。 |
| 作者： | 梁谷 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 孙尧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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