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捷联惯性导航虚拟试验平台的实现
| 论文题名： | 捷联惯性导航虚拟试验平台的实现 |
| 关键词： | 捷联惯性导航;旋转矢量;四元数;虚拟现实技术;数学模型 |
| 摘要： | 惯性技术作为一种综合性技术，其产品研发难度大，周期长，成本高，长期以来制约着我国武器装备作战能效的提高，是亟待突破的国防关键技术。在研制惯性导航系统之前建立相关虚拟仿真系统是节约研制成本和缩短开发周期的有效途径，其中，虚拟构造及虚拟运行环境为深入研究惯性技术提供了有力的工具，并对实际惯性导航系统的设计和研制起了很好的指导作用。本课题基于虚拟现实技术，研究开发了一套切实可行的舰船惯性导航试验平台。 本文讨论的舰船惯性导航试验平台作为一个系统，包括舰船运动模拟模块、惯性器件仿真模块、导航计算模块和三维视景生成模块。所作的主要研究工作归纳为以下几个方面： 1.按照实际捷联惯性导航系统的功能要求，对平台系统进行了功能模块划分，并对平台系统进行了总体方案设计。 2.建立了陀螺仪和加速度计仿真器的数学模型，采用面向对象的设计方法，对模型进行类接口设计和封装。 3.建立了惯性器件数据库。用户可以在里面挑选器件，形成一个虚拟的IMU。 4.深入分析比较了几种导航姿态算法，选择了四元数算法和旋转矢量法作为本系统的姿态算法，并将算法模块化。 5.研究了网络通讯的原理，利用Winsock技术，实现了虚拟构造平台的分布式需求。 6.利用Windows多线程、数据库等对平台系统进行了软件设计。通过最终系统联调、测试，结果证明本文设计的平台系统工作稳定可靠，仿真结果达到预期效果。 |
| 作者： | 邢质皙 |
| 专业： | 测试计量技术与仪器 |
| 导师： | 王爱民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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