基于FPGA的MEMS捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計
本文選題:微機電系統(tǒng)(MEMS) 切入點:現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 出處:《壓電與聲光》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對石油、煤礦等特殊環(huán)境中對小型化捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的需求,設(shè)計并實現(xiàn)了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)單芯片控制的微機電系統(tǒng)-慣性測量單元(MEMS_IMU)小型化捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)采用ADI公司的MEMS_IMU作為慣性器件,主控芯片使用Cyclone III系列FPGA,采用可編程片上系統(tǒng)(SOPC)工作模式,最終制成尺寸4cm×11cm的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、誤差補償、導(dǎo)航解算以及與上位機通信等功能。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)能滿足在鉆井等小尺寸測量環(huán)境中使用,連續(xù)姿態(tài)變換過程中姿態(tài)誤差小于2°,實現(xiàn)穩(wěn)定工作。
[Abstract]:In order to meet the need of miniaturized strapdown inertial navigation system in special environment such as petroleum and coal mine, A miniaturized strapdown inertial navigation system based on single chip control of FPGA (Field Programmable Gate Array) is designed and implemented. The MEMS_IMU of ADI Company is used as the inertial device. The main control chip uses Cyclone III series FPGA, adopts the working mode of system on Programmable Chip (Cyclone), and finally makes the strapdown inertial navigation system with the size of 4cm 脳 11cm. The system realizes data acquisition and error compensation. The experimental results show that the system can be used in the small measurement environment such as drilling, and the attitude error is less than 2 擄in the process of continuous attitude transformation, so the system can work stably.
【作者單位】: 北京航空航天大學(xué)慣性技術(shù)重點實驗室;中國石油集團測井有限公司裝備與銷售分公司;
【基金】:國家重大儀器設(shè)備開發(fā)專項基金資助項目(2013YQ040877)
【分類號】:TN96
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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