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基于DSP的无陀螺捷联惯导系统的实现研究
| 论文题名： | 基于DSP的无陀螺捷联惯导系统的实现研究 |
| 关键词： | 捷联惯导系统;姿态算法;加速度计;数据处理;惯性导航;数字信号处理器 |
| 摘要： | 无陀螺捷联惯导系统就是惯性元件只用加速度计，而不用陀螺的惯导系统。由于无陀螺捷联惯导舍弃了陀螺，从而就避开了因陀螺动态范围小而引起的一系列难题。与有陀螺的捷联惯导系统相比，无陀螺捷联惯导具有成本低、功率低、反应速度快、可靠性高和寿命长等显著优点，特别适用于角加速度和角速度动态范围大的载体进行惯性导航。所以其应用前景非常好，有可能成为捷联惯导系统今后主要的发展方向之一。 无陀螺捷联惯导需要首先根据载体非质心处的比力信息求得载体的质心处的比力和绕质心的转动角加速度，进而解算出载体质心对地速度和载体绕质心的转动角速度。因此从运算量上看，无陀螺捷联惯导系统的运算量要远远大于有陀螺的捷联惯导系统。这就要求导航计算机要有很快的运算速度，以达到惯性导航所要求的精度和实时性。而使用通用CPU作为中央处理器，需要许多外部设备，体积和重量都比较大，同时存在不同程度的资源浪费，成本很高。本文提出由DSP作为无陀螺捷联惯导系统的核心数据处理器，以提高系统的集成度，减小体积和重量，提高运算速度和精度，降低成本。 本文主要工作包括以下几个方面内容： 1.推导了载体非质心处的比力方程，并给出了无陀螺捷联惯导系统的解算流程，为编制DSP应用程序奠定了基础。 2.研究了DSP芯片的体系结构特点，选定了DSP芯片。根据无陀螺捷联惯导系统的要求设计总体方案和硬件电路。 3.用C语言编写了无陀螺捷联惯导系统的仿真程序，并在DSP系统上调试成功。 仿真结果表明，用DSP作为无陀螺捷联惯导系统的核心处理器能够完成导航参数的解算，并达到要求的精度。同时，可以减小体积和降低成本，提高整个系统的性能价格比。使无陀螺捷联惯导系统能在实际工程中得以应用。 |
| 作者： | 李岩 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 史震 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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