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原文传递挠性寻北仪的关键技术研究

论文题名：	挠性寻北仪的关键技术研究
关键词：	挠性陀螺;陀螺寻北仪;证明系统;功率放大电路;设计;石英加速度计;误差精度;寻北精度;惯性导航技术;稳定性实验;自然条件;硬件模块;校正环节;相角裕度;隧道施工;水平状态;生成系统;驱动信号;科学技术;解调电路
摘要：	近年来，伴随着科学技术的进步，惯性导航技术不仅在军事上的应用越来越广泛，而且在大地测绘、隧道施工、矿藏勘探、海底救生等民用工程中也越来越显示出其广阔的应用前景。　　根据要求，系统要能够在较差的自然条件或干扰的环境下工作，并且工作时间要小于5分钟，寻北的误差精度小于0.3度。基于这个目标，我们根据要求设计了由体积小，精度较高、成本低廉的挠性陀螺与石英加速度计组成的挠性陀螺寻北仪。　　我们利用CPLD芯片产生陀螺的正弦激励信号与三相驱动信号，然后设计了包含跟随放大电路、相敏解调电路、滤波器和校正环节与功率放大电路的力反馈回路，来保证挠性陀螺能够正常工作，让系统有足够的相角裕度与幅值裕度。又根据要求设计了RS232与RS422两种串口电路与AD采样电路。　　我们利用SOPC Builder设计了适合需要的NiosⅡ处理器、SDRAM核、UART核等各种硬核，生成系统所需要的硬件模块；在NiosⅡ8.0 IDE环境下编制FPGA需要的串口与AD采样程序。　　本文采用的是改进后四位置寻北方法，它寻北时间合适，寻北精度更高。分析了系统的主要误差，并且分别在水平状态与倾斜状态下进行了重复稳定性实验，最后对加速度计与陀螺仪进行了标定，实验证明系统的寻北时间大约为四分半钟，寻北误差大约为0.2度，能够满足要求。
作者：	吴学强
专业：	导航、制导与控制
导师：	谈振藩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文