導(dǎo)航技術(shù)是一門(mén)涉及多學(xué)科和多領(lǐng)域的綜合性尖端技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈精確制導(dǎo)的關(guān)鍵。導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅可以對(duì)飛行體的姿態(tài)進(jìn)行跟蹤測(cè)量和控制，而且可以保證飛行體按照預(yù)計(jì)的軌道完成規(guī)定的任務(wù)。本文以旋轉(zhuǎn)彈藥的姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)為工程應(yīng)用背景，針對(duì)以往加速計(jì)安裝復(fù)雜、安裝精度要求高、解算復(fù)雜等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種地磁、陀螺相結(jié)合的姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，并結(jié)合低成本、小型化和高速實(shí)時(shí)計(jì)算能力的要求，將高性能的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335應(yīng)用于該系統(tǒng)，并通過(guò)GPS、卡爾曼濾波信息融合技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度。 論文首先總結(jié)了目前應(yīng)用于彈體姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的方法，描述了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀；接著對(duì)彈體姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)中所要用到的一些基本理論做了詳細(xì)的概述；然后提出了地磁、陀螺姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用抗高過(guò)載的地磁傳感器以及抗高沖擊的MEMS陀螺慣性器件和高性能的A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成信號(hào)采集單元，將新型高性能的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335應(yīng)用于該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了由DSP控制A/D的導(dǎo)航解算系統(tǒng)，為導(dǎo)航系統(tǒng)中的復(fù)雜算法提供了硬件條件；最后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了底層控制軟件。 對(duì)MEMS陀螺單板在高速率轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行了標(biāo)...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
        1.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 彈體姿態(tài)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展概況
        1.2.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況
    1.3 論文的主要研究工作
2 彈體姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)理論概述
    2.1 常用坐標(biāo)系
    2.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
    2.3 地磁場(chǎng)基本理論
        2.3.1 地磁場(chǎng)的性質(zhì)
        2.3.2 地磁場(chǎng)要素
        2.3.3 地磁測(cè)姿原理
    2.4 姿態(tài)解算算法
        2.4.1 歐拉角法
        2.4.2 方向余弦法
        2.4.3 四元數(shù)法
        2.4.4 等效旋轉(zhuǎn)矢量法
    2.5 本章小結(jié)
3 地磁、陀螺姿態(tài)測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)
    3.2 關(guān)鍵芯片選型
        3.2.1 DSP 芯片的選型
        3.2.2 MEMS 陀螺儀選型及介紹
        3.2.3 地磁傳感器選型
    3.3 硬件各功能模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 電源模塊設(shè)計(jì)
        3.3.2 傳感器信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)
        3.3.3 數(shù)據(jù)處理 DSP 模塊及外圍電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 與上位機(jī)通信接口電路設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
4 底層軟件設(shè)計(jì)
    4.1 DSP 軟件編譯環(huán)境介紹
    4.2 軟件總體流程設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計(jì)
        4.2.2 MEMS 陀螺數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
        4.2.3 導(dǎo)航解算模塊設(shè)計(jì)
        4.2.4 上位機(jī)通信模塊設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
5 MEMS 陀螺主要性能指標(biāo)研究
    5.1 標(biāo)定目的、方法及標(biāo)定過(guò)程
    5.2 MEMS 陀螺性能指標(biāo)計(jì)算方法
        5.2.1 標(biāo)度因數(shù)生成方法
        5.2.2 標(biāo)度因數(shù)非線性度生成方法
        5.2.3 零偏、零偏穩(wěn)定性和零偏重復(fù)性計(jì)算方法
    5.3 測(cè)試方法
        5.3.1 標(biāo)度因數(shù)及標(biāo)度因數(shù)非線性測(cè)試
        5.3.2 零偏、零偏穩(wěn)定性和零偏重復(fù)性測(cè)試
    5.4 標(biāo)定結(jié)果
6 總結(jié)及展望
附錄A 電源板整體電路原理圖
附錄B MEMS 陀螺信號(hào)采集整體電路原理圖
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3841611