摘要: |
单纯依靠提高惯性器件陀螺、加速度计的精度,以提高惯性导航系统的导航参数精度的成本高昂,组合导航的方法提供了一种好的解决方案。组合导航信息处理系统的研制,实现了潜艇惯性导航信息和高精度测姿型GPSMS860的导航信息和潜艇水下导航信息实时采集。既对信息作了实时同步组合处理,同时采用串口RS—422/485协议和网络TCP/IP协议对外实时发送,供其它系统应用。
目前,国内真正用INS、高精度测姿型GPSMS860和水下导航信息组合的工程实现上还是空白。组合导航信息处理系统工程样机已研制完毕,填补了这一空白。
论文主要对组合导航信息处理系统进行了分析和设计,根据系统所要实现的主要功能和所要达到的性能指标,进行了原理分析和软硬件设计。信息处理系统完成系统所需的所有外部导航设备信号的转换、处理、发送和显示;对转换控制部件进行控制、监测和管理。其运行、采集、解算的正常与否将直接影响整个系统工作性能,必须能长时间稳定可靠地工作。硬件选取主要有内部板卡的研究设计,重点是轴角转换模块的设计实现、内部时间同步模块的实现和机箱、面板的设计,处理系统选用了PC/104总线。
系统在惯性技术研究和工程应用成果的基础上,结合具体工程项目特点,研究掌握导航信息底层协议,实现DOS操作系统下多串口RS422协议通信、网卡通信,完成实时多任务通讯处理和相关控制。系统比较不同轴角模块的滤波方法,并给出滤波效果;针对INS导航信息和MS860的信息特点,设计位置、姿态的间接输出卡尔曼组合算法,并利用实测动态数据进行滤波处理,给出有价值的的系统优化处理的结果和性能结论。设计了轴角转换采集所采用的平滑滤波策略,并根据MS860的所提供的信息,设计了最优卡尔曼(Kalman)滤波器;并用海上实测试验数据进行滤波处理,给出处理结果。 |