基于Kalman滤波的数字式大气数据计算机实现方法.pdf

《基于Kalman滤波的数字式大气数据计算机实现方法.pdf》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、基于Kalman滤波的数字式大气数据计算机实现方法作者姓名许琪学校导师姓名、职称罗丰教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称张会锁研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121414分类号V247密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于Kalman滤波的数字式大气数据计算机实现方法作者姓名：许琪领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：罗丰教授企业导师姓名、职称：张会锁研究员提交日期：2014年12月KalmanFilterBasedDigitalAirDataComputerImplementMethodsAthesissub

2、mittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByXuqiSupervisor:LuofengZhanghuisuoDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包

3、含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在

4、年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要大气数据计算机(ADC)是重要机载仪表系统之一，它利用气压和温度等传感器测出的原始参数，计算得到气压高度、指示空速、大气静温、马赫数、升降速度等信息，并发送给飞机指令系统。完整和准确的大气参数是飞机不可或缺的信息，它既能满足飞机在各种环境条件下的使用要求和执行任务所必须具有的功能以及提供必要的信息显示，又对提高飞机机动性、安全性和经济性起着相当重要的作用。本文从数字式大气数据计算机的基本原理出发，给出了系统设计框图，利用卡尔曼滤波算法提高了气压高度和升降速度的抗干扰能力，并编写了DSP程序。主要的研究内容有：1.了解大气数据计算机

5、的基本组成是构建系统的基础。以大气参数的基本概念和相应的计算方法为基础，设计了系统结构框图，主要包括传感器模块，时序控制模块和数字信号处理模块，以及输入输出接口、自检与故障输出模块及电源组件，并详细描述了各个模块的功能。2.将卡尔曼滤波算法应用于系统中，给出了卡尔曼滤波的基本原理和基本模型，针对大气数据计算机实际情况，经过仿真分析选用常速度卡尔曼滤波模型；但升降速度在发生突变时仍会引起卡尔曼滤波值出现较大误差，给出带遗忘因子的卡尔曼滤波，并详细仿真分析了几种计算遗忘因子方法，仿真验证的综合结果选择了用新息协方差方法选择遗忘因子。3.完成系统的工程实现，主要有：给出了系统总体方案，以TMS32

6、0C5410ADSP为核心的硬件平台，设计了软件流程，包括DSP内部数据的初始化、数据的收发、数据处理和卡尔曼滤波；给出系统测试方法，包括外部源测试和模拟源测试，针对气压高度、升降速度、马赫数等分别选择了相应的测试方法，结果表明本数字式大气数据计算机的实现方法能够达到项目指标要求并具有较好的效果。关键词：大气数据计算机，卡尔曼滤波，遗忘因子论文类型：应用基础技术类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTAirDataComputer(ADC)isoneoftheimportantairborneinstrumentationsystems,ituesthepress

7、ureandtemperaturesensormeasuresomeoriginalparameters,calculatethepressurealtitude,indicateairspeed,atmosphericstatictemperature,machnumber,verticalspeedetcsinformations,andsenttotheairplanedictatesystem.Int