光纤陀螺捷联导航数据处理系统软硬件设计和实现

《光纤陀螺捷联导航数据处理系统软硬件设计和实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要捷联式惯性导航系统是一种十分先进的惯性导航系统，它采用数学平台来代替实体平台，即通过导航计算机实时计算出姿态矩阵建立起数学平台，它与平台式导航系统相比具有体积小，重量轻，成本低，可靠性高的特点，是今后惯性导航技术的发展方向；而光纤陀螺自诞生以来，由于其具有寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻，全固态等突出优点而获得广泛应用。本文以实际工程为背景，对光纤陀螺捷联导航系统的设计进行了研究，完成了系统板的硬件设计和软件设计。针对实际应用中对加速度计信号采集精度不够、初始化参数读写过于复杂的问题，

2、提出了整体的全新的设计，本文首先介绍了光纤陀螺和捷联导航系统的基本原理，给出了系统设计的理论基础，对∑一△型A／D原理进行了分析，对比了两种加速度计采集方案，指出改进方法的优越性，给出采集设计的优化方法，重点介绍了系统板的硬件搭建和FPGA的软件设计及DSP软件的设计。光纤陀螺捷联导航系统板的硬件是以DSP+FPGA为基础搭建的，各硬件单元围绕DSP+FPGA的主干结构展开并实现其各自功能，它们是陀螺数据采集电路，加速度计数据采集电路，温度数据采集电路，外部通讯接口电路，程序引导电路，电源电路等。DSP专注于捷联算法解算，同时，DSP还

3、要与外界进行数据交换；而FPGA起到的是DSP与各类传感器之间接口的作用，类似于DSP的一个前端元件。实践证明，该设计达到了光纤陀螺捷联导航数据处理系统的要求，为今后系统小型化设计打下了良好的基础。关键词：光纤陀螺；数据处理；软硬件设计；信号采集哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTStrapdowninertialnavigationsystemisakindofveryMv趾cedinertialnavigationsystem．IntheSINS，matbematicsplatformisusedtocalculatether

4、eal-timeattitudematrixbynavigationcomputer,comparingwithplatforminertialnavigationsystem,strapdowninertialnavigationsystempossessessuchch舡'flctefsassmallsize，lightweight,lowcost,andhighreliability，itispresentorlaterdirectionofdevelopmentofINS；theFOGhasbeenputintoapplicat

5、ioninmanywayssincethebirth,thisisallforitsmanyoutstandingadvantageslongevity,largedynamicscope，quick-reaction,simplebm'ucture，smallsizeandlowweight,absolutesolidstate,thispaperstudythedesignoftheFOGstrapdownnavigationsystem，completesthedesignofhardwareandsoftwareforsyste

6、mboardbythebackgroundofthepracticalengineeringproject．Aimattheapplicationinrealthattheinsufficientdatacollectionprecisionofaccelerometerandthemuchcomplicatedread-writewayofinitializationdata,thispaperbringsouttheholisticandfire-newdesign,firstly,thepaperintroducestheelem

7、enttheoryoftheFOGandthestrapdownnavigationsystem--thetheoreticalbaseforthesystemdesign；alsoanalysesthetheoryofE-AA／D，comparingthetwowaysofaccelerometerdatacollection,thispaperpointsoutthesuperiorityoftheamelioratedway,thewayofoptimizeddesignofdatacollectionisalsogiven．th

8、ispapermainlyintroducestheconstructofhardwareandsoftwaredesignofFPGAandDSP．ThehardwareofFOGstralxlownna