【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和軍工科研技術(shù)的快速發(fā)展,航海、航空、航天等領(lǐng)域?qū)?dǎo)航系統(tǒng)綜合性能的要求越來越高。半導(dǎo)體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使得各軍工企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對包含多種導(dǎo)航設(shè)備的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究也不斷深入。由于實(shí)際應(yīng)用場景的不同,導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)也不盡相同。針對特定應(yīng)用場景設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)快速的導(dǎo)航系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制功能,已經(jīng)成為組合導(dǎo)航領(lǐng)域的重要科研方向之一。本文結(jié)合某軍工科研具體工程要求,完成了以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)和全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)為核心的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對試驗(yàn)彈下落過程中速度、位置和姿態(tài)等信息的實(shí)時(shí)快速準(zhǔn)確測量、存儲,且增加了根據(jù)采集到的運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行開傘控制的功能。本文詳細(xì)分析了組合導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求,根據(jù)功能需求和性能指標(biāo)提出了可行的總體設(shè)計(jì)方案,并對該方案中所用的主要器件進(jìn)行了論證;根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案對系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),主要包括主電源模塊設(shè)計(jì)、導(dǎo)航解算模塊設(shè)計(jì)、時(shí)序開傘控制模塊設(shè)計(jì)、爆炸螺栓控制模塊設(shè)計(jì)、電池電量指示模塊設(shè)計(jì)等;完成了底層功能軟件設(shè)計(jì),主要利用FPGA控制各外部設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合存儲和各模塊之間通信的功能,并利用ARM完成了組合導(dǎo)航解算和時(shí)序開傘控制功能。本系統(tǒng)經(jīng)過多次調(diào)試和測試,測試結(jié)果表明本組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地采集到試驗(yàn)彈從投放到落地期間的速度、位置和姿態(tài)等信息,并完成開傘控制功能,實(shí)現(xiàn)了精度高、體積小、成本低的設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN967.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2747080