【摘要】：隨著當(dāng)今世界戰(zhàn)爭形勢的轉(zhuǎn)變,局部戰(zhàn)爭頻發(fā),武器彈藥的精確制導(dǎo)化成為當(dāng)前各國的研究熱點,目前,基于INS/GPS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)由于能彌補單獨導(dǎo)航系統(tǒng)的不足而備受青睞,然而由于組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的惡劣性,所設(shè)計出的組合導(dǎo)航系統(tǒng)必須能進行數(shù)據(jù)的快速實時采集和處理,而數(shù)據(jù)的采集、處理能力與硬件平臺的搭建密不可分,因此對系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計提出了更高的要求。根據(jù)彈載應(yīng)用環(huán)境和組合導(dǎo)航系統(tǒng)的功能需求,設(shè)計了基于TMS320C6748與XC6SLX16的組合導(dǎo)航系統(tǒng)小型硬件平臺。本文首先通過對彈載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境和功能需求進行分析,確定了以DSP、FPGA分別作為核心數(shù)據(jù)處理芯片、控制芯片的硬件系統(tǒng)總體設(shè)計構(gòu)架,對組合導(dǎo)航系統(tǒng)中各個模塊的電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計進行了詳細介紹;然后對組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣性器件間數(shù)據(jù)不同步問題和IMU/GPS數(shù)據(jù)不同步問題的產(chǎn)生機理和危害進行了詳細分析,針對慣性器件間數(shù)據(jù)不同步問題進行了matlab下的高動態(tài)軌跡仿真試驗,試驗證明即使毫秒級別的誤差也會對彈體軌跡產(chǎn)生百米級的影響,驗證數(shù)據(jù)同步的必要性,并提出了慣性數(shù)據(jù)同步方案,而針對IMU/GPS數(shù)據(jù)不同步問題提出了詳細的誤差補償方法。最后通過微慣性測量單元的標(biāo)定實驗證明本文設(shè)計的硬件平臺能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正常采集、導(dǎo)航解算和存儲功能;通過多次慣性車載試驗和多次組合導(dǎo)航車載試驗,證明提出的慣性數(shù)據(jù)同步方案、IMU/GPS數(shù)據(jù)同步方案能有效降低系統(tǒng)的導(dǎo)航誤差,提高了組合系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。多類型試驗表明,本文設(shè)計的組合導(dǎo)航系統(tǒng)能滿足設(shè)計需求,具有一定的工程應(yīng)用價值。
【圖文】：

MEMS加速度計MEMS陀螺儀XYZO圖 2.2 MIMU 組合示意圖的設(shè)計需求、以往的設(shè)計經(jīng)驗對 MEMS 傳感器進行選I 公司生產(chǎn)的 Model 1521L 型傳感器，該傳感器可以測 角速率傳感器采用 SENSONOR 公司的 STIM210 型傳感為±400°/s，同時該傳感器能同時輸出三軸向的溫度信息度環(huán)境，MEMS 慣性傳感器實物圖如圖 2.3 所示。

滿足彈載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的小型化設(shè)計。圖 5.1 導(dǎo)航解算平臺實物圖5.1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸驗證和數(shù)據(jù)存儲驗證試驗系統(tǒng)上電啟動后，總體工作流程如圖 5.2 所示。為了驗證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲功能，本次試驗對 DSP 中加載數(shù)據(jù)回傳程序，即 FPGA 通過 UPP 傳給 DSP 的原始數(shù)據(jù)并不進行導(dǎo)航解算，，而是再次全部回傳給 FPGA 進行數(shù)據(jù)存儲。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TJ410.3;TN967.2

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本文編號：2625768