航姿參考系統(tǒng)是軍用和民用飛行器、制導(dǎo)武器等必備航電系統(tǒng),航姿參考系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定性與精確性直接影響著飛行器的姿態(tài)控制�，F(xiàn)代飛行器需要一個(gè)小型的航姿參考系統(tǒng)作為主要慣導(dǎo)設(shè)備的備份,同時(shí)未來先進(jìn)飛行器要求航姿參考系統(tǒng)向著小體積、低重量、高集成度的方向發(fā)展。本課題采用Micro Chip公司的PIC32MX系列的32位MCU作為主控單元,設(shè)計(jì)了基于MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）慣性器件的航姿參考系統(tǒng),滿足現(xiàn)代飛行器的需求和未來飛行器的發(fā)展方向,對(duì)我國(guó)先進(jìn)飛行器的飛行性能提高具有顯著的工程應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,其潛在的應(yīng)用前景和效益非常顯著。論文主要工作如下:首先,本文介紹了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航基本理論及工作原理,包括慣性系統(tǒng)中常用的坐標(biāo)系定義、載體的姿態(tài)角與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、捷聯(lián)導(dǎo)航算法的分類。其中,重點(diǎn)研究了本文采用的四元數(shù)算法。其次,本文結(jié)合捷聯(lián)參考系統(tǒng)微型化、高集成度的特點(diǎn),建立了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案,以PIC32MZ2048EFM為主控器,以加速度計(jì)、陀螺儀、氣壓計(jì)和GPS模塊為測(cè)量單元,通過EAGLE和MPLAB X IDE集成開發(fā)環(huán)境,設(shè)計(jì)了捷聯(lián)航姿參考系統(tǒng)... 

【文章來源】：西京學(xué)院陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖

1.3 為捷聯(lián)慣性導(dǎo)航坐標(biāo)系變換原理圖，圖中虛線框內(nèi)的姿態(tài)矩陣、姿態(tài)矩姿態(tài)角計(jì)算共同組成了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的“數(shù)字平臺(tái)”，加速度計(jì)和陀固聯(lián)在運(yùn)動(dòng)載體上，biba 是慣性空間加速度在載體坐標(biāo)系中的投影，bibw慣性度在載體坐標(biāo)系中的投影，慣性器件測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)過“數(shù)字平臺(tái)”的姿態(tài)輸出導(dǎo)航系統(tǒng)所需的導(dǎo)航參數(shù)。nibabiba

差模型給出的陀螺儀及加速度計(jì)的估計(jì)誤差（包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)誤姿態(tài)矩陣計(jì)算坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到導(dǎo)航坐標(biāo)系的變換余弦矩陣C稱為捷聯(lián)矩陣（T），可以直接得到載體姿態(tài)角，所以也稱為姿態(tài)矩陣[34]，姿態(tài)矩陣的核心，通過姿態(tài)矩陣的計(jì)算為載體解算出導(dǎo)航參數(shù)信息。導(dǎo)航解算慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用數(shù)字平臺(tái)將慣性器件的輸出信息變換到導(dǎo)航坐法解算得到載體的位置、姿態(tài)等導(dǎo)航參數(shù)。導(dǎo)航和控制信息的提取導(dǎo)航解算后載體姿態(tài)信息，作為載體導(dǎo)航與控制數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3332907