【摘要】：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)用GPS衛(wèi)星來(lái)對(duì)載體的姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量,已經(jīng)逐漸成為GPS應(yīng)用的一個(gè)新研究方向。本文的主要是以FPGA以及GPS接收機(jī)為測(cè)量平臺(tái),通過(guò)對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的采集及處理,利用載波相位差分原理和偽距差分原理來(lái)求得載體的二維姿態(tài)。 本文首先從GPS衛(wèi)星構(gòu)成入手,介紹GPS衛(wèi)星的主要組成部分以及它們的功能作用,然后介紹GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理等等。利用這些原理,再對(duì)目前研究很多的載體姿態(tài)測(cè)量做簡(jiǎn)要的分析。 在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中,本文主要對(duì)GPS接收機(jī)的設(shè)計(jì)和FPGA的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹。首先接收機(jī)采用的是LEA-4T芯片,詳細(xì)介紹了芯片的各種性能與特點(diǎn),由此來(lái)設(shè)計(jì)GPS接收機(jī)。其中對(duì)天線模塊、電源模塊以及串口通信模塊等主要部分都進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。以及印制電路板制作過(guò)程中與接收端詳對(duì)應(yīng)匹配阻抗設(shè).計(jì)等,文中都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明以及實(shí)際的設(shè)計(jì)參數(shù)。然后對(duì)FPGA最小系統(tǒng)的制作做了介紹,由此基本搭建了對(duì)衛(wèi)星信號(hào)采集以及處理的硬件平臺(tái)。 軟件的設(shè)計(jì)方面,用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的采集,比如對(duì)載波相位數(shù)據(jù)、星歷數(shù)據(jù)、偽距數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的采集。接著在FPGA里嵌入MC8051-IP核,在FPGA上進(jìn)行仿真與實(shí)現(xiàn)。最后將得到的有效數(shù)據(jù)用來(lái)對(duì)姿態(tài)角進(jìn)行求解,從而設(shè)計(jì)出了從對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收讀取處理到姿態(tài)測(cè)量預(yù)處理的一套完整仿真系統(tǒng)。 在本文的最后部分,對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)中所做的工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)以及后續(xù)工作的展望。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P228.4;TP274.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 劉志儉,劉毅;一種基于非專用接收機(jī)的GPS實(shí)時(shí)定姿算法[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);2005年03期

2 楊鐵軍,張曉玲,付毓生,黃順吉;基于DSP的GPS雙天線實(shí)時(shí)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

3 賀良華;張杰;游釗;;基于FPGA的NMEA解碼和校正的算法設(shè)計(jì)[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2010年02期

4 劉玉民;張雨虹;姚明林;;基于FPGA的GPS信息采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];唐山學(xué)院學(xué)報(bào);2011年06期

5 徐慧;王金海;王巍;;基于FPGA的8051IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2009年03期

，

本文編號(hào)：2572833