本文關(guān)鍵詞：小型捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)因為其自身不需要外部信息,自主性強,體積小,結(jié)構(gòu)簡單,能耗低等優(yōu)點和性能特點,受到越來越多的關(guān)注,逐步在軍事、民用、科研等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合湖南省科技計劃重大專項及企業(yè)科研攻關(guān)項目從理論上對捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的研究；并利用MATLAB/GUI工具箱編寫了捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)仿真軟件,為系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)提供理論指導。論文主要工作如下： 論文對國內(nèi)外捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢進行綜述；對目前主要的捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)解算方法進行介紹并對捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的基本原理進行分析。 依托四元數(shù)理論,建立捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的數(shù)學模型,并通過MATLAB/GUI工具箱編寫捷聯(lián)慣性導航仿真系統(tǒng)軟件,用戶通過GUI界面設(shè)置初始導航參數(shù),經(jīng)過軟件計算得到相應(yīng)的導航參數(shù)及誤差曲線,分析驗證系統(tǒng)數(shù)學模型建立的正確與否。 為滿足系統(tǒng)對小型化、高精度和實時性等要求,以數(shù)字信號處理器(DSP)為核心,設(shè)計捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)并搭建了捷聯(lián)慣性導航平臺。 為驗證本文所研究設(shè)計的捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的可行性,利用VB編寫信號采集及顯示系統(tǒng),以單片機為處理器進行慣性傳感器標定實驗,并在捷聯(lián)慣性導航平臺上進行靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下的導航測試。 本文對捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的研究得到了實驗的驗證,對系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的研究具有指導意義。
【關(guān)鍵詞】：捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng) 四元數(shù) 仿真 數(shù)字信號處理器 系統(tǒng)設(shè)計
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：V249.322
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 符號說明9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.1.1 導航11
• 1.1.2 慣性技術(shù)11-12
• 1.2 慣性導航系統(tǒng)12-14
• 1.2.1 平臺慣性導航系統(tǒng)12
• 1.2.2 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)12-13
• 1.2.3 捷聯(lián)式與平臺式慣性導航系統(tǒng)比較13-14
• 1.3 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)發(fā)展概況14-17
• 1.3.1 慣性傳感器發(fā)展概況14-15
• 1.3.2 捷聯(lián)慣性導航算法發(fā)展概況15-17
• 1.4 課題來源與論文研究的主要內(nèi)容17-18
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 論文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線17-18
• 1.4.3 論文研究意義18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)原理19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 導航常用坐標系19-23
• 2.2.1 慣性坐標系19-20
• 2.2.2 地球坐標系20
• 2.2.3 地理坐標系20-21
• 2.2.4 載體坐標系21-22
• 2.2.5 導航坐標系22
• 2.2.6 平臺坐標系22-23
• 2.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)基本原理23-29
• 2.3.1 主要參數(shù)23
• 2.3.2 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)基本原理23-25
• 2.3.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)基本方程25-27
• 2.3.4 捷聯(lián)慣導姿態(tài)表達式27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)數(shù)學建模30-38
• 3.1 引言30
• 3.2 捷聯(lián)算法的選擇30-32
• 3.3 四元數(shù)基本理論32-34
• 3.3.1 四元數(shù)定義32
• 3.3.2 四元數(shù)性質(zhì)32-33
• 3.3.3 轉(zhuǎn)動四元數(shù)微分方程33-34
• 3.4 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)數(shù)學建模34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)仿真研究38-53
• 4.1 引言38
• 4.2 仿真環(huán)境38-39
• 4.2.1 MATLAB簡介38
• 4.2.2 圖形用戶界面(GUI)簡介38-39
• 4.3 捷聯(lián)慣性導航仿真系統(tǒng)設(shè)計39-48
• 4.3.1 初始條件設(shè)定39-40
• 4.3.2 飛行軌跡仿真器設(shè)計40-42
• 4.3.3 慣性元件仿真器設(shè)計42-45
• 4.3.4 捷聯(lián)解算仿真設(shè)計45-47
• 4.3.5 基于MATLAB/GUI的捷聯(lián)慣性導航仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)47-48
• 4.4 捷聯(lián)慣性導航仿真結(jié)果48-52
• 4.4.1 飛行軌跡仿真結(jié)果48-49
• 4.4.2 捷聯(lián)解算仿真結(jié)果49-51
• 4.4.3 誤差分析51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)設(shè)計53-68
• 5.1 引言53
• 5.2 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)總體方案規(guī)劃53-56
• 5.2.1 系統(tǒng)需求分析53-54
• 5.2.2 系統(tǒng)總體方案規(guī)劃54-56
• 5.3 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)硬件設(shè)計56-63
• 5.3.1 硬件系統(tǒng)組成56-59
• 5.3.2 硬件系統(tǒng)模塊59
• 5.3.3 系統(tǒng)信號處理59-60
• 5.3.4 硬件系統(tǒng)電路60-63
• 5.4 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)軟件設(shè)計63-67
• 5.4.1 軟件開發(fā)環(huán)境63-64
• 5.4.2 軟件開發(fā)流程64-65
• 5.4.3 導航系統(tǒng)軟件設(shè)計65-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)實驗研究68-81
• 6.1 引言68
• 6.2 實驗?zāi)康呐c內(nèi)容68
• 6.2.1 實驗?zāi)康?/span>68
• 6.2.2 實驗內(nèi)容68
• 6.3 實驗條件68-70
• 6.2.1 硬件設(shè)備68-69
• 6.2.2 軟件條件69-70
• 6.4 實驗過程及結(jié)果分析70-80
• 6.4.1 慣性傳感器標定實驗70-75
• 6.4.2 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)實驗75-80
• 6.6 本章小結(jié)80-81
• 第七章 總結(jié)與展望81-83
• 7.1 全文總結(jié)81
• 7.2 后續(xù)研究工作展望81-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87-96
• 附錄1 主要芯片參數(shù)87-90
• 附1.1 陀螺儀87-88
• 附1.2 加速度計88-90
• 附錄2 主要實驗程序90-96
• 附2.1 傳感器標定實驗單片機程序90-91
• 附2.2 傳感器標定實驗VB程序91-92
• 附2.3 捷聯(lián)解算程序92-96
• 致謝96-97
• 攻讀學位期間主要的研究成果97
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表及錄用論文情況97
• 攻讀碩士學位期間獲得的獎勵97
• 參與科研項目97

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：小型捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：354009