基于ARM Cortex-M7的北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 19:25
隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的逐漸完善和北斗/SINS組合導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于航空、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,但是對(duì)于北斗衛(wèi)星信號(hào)失鎖時(shí)組合導(dǎo)航精度下降的問(wèn)題仍是目前的研究熱點(diǎn)之一。論文針對(duì)北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的小型化以及北斗衛(wèi)星信號(hào)失鎖時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航精度急劇下降的問(wèn)題,開(kāi)展了以下研究。首先,研究了捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理和誤差方程的推導(dǎo)過(guò)程,并對(duì)課題組已有的基于KF和SVR的北斗/SINS松組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合方案進(jìn)行了改進(jìn),將KF估計(jì)得到的速度誤差作為訓(xùn)練目標(biāo),并對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。其次,研究了KF和SVR算法的基本原理,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了KF的狀態(tài)空間模型;研究了SVR的序列最小最優(yōu)化訓(xùn)練算法的實(shí)現(xiàn)原理,構(gòu)造了適用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的混合核函數(shù),采用網(wǎng)格交叉尋優(yōu)算法對(duì)影響SVR預(yù)測(cè)性能的主要參數(shù)m和σ進(jìn)行在線尋優(yōu),結(jié)合離線確定的C和ε參數(shù)采用SMO算法對(duì)速度誤差SVR預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練。第三,研究了基于ARM Cortex-M7內(nèi)核的微控制器STM32F767、微慣性測(cè)量單元ADIS16405和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)UB280使用方法,搭建了北斗/SINS松組合導(dǎo)航硬...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ADIS16405坐標(biāo)軸定義Figure4-2ADIS16405axisdefinition
圖 4-3 S ▃▁ ▂接口定義Figure 4-3 ADIS16405 interface definition表 4-2ADIS16405 主要引腳的功能Table 4-2 ADIS16405 main pin function引腳編號(hào) 引腳名稱(chēng) 功能6 CS 片選3 SCLK 時(shí)鐘5 DIN 輸入4 DOUT 輸出13、14、15 GND 接地10、11、12 VCC 5V DC星導(dǎo)航接收機(jī)簡(jiǎn)介 松組合導(dǎo)航系統(tǒng)僅需要北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)輸出的載斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的導(dǎo)航精度和后續(xù)的課題需求,
圖 4-4 硬件系統(tǒng)實(shí)物圖Figure 4-4 Hardware system physical figure(1)STM32F767 與 ADIS16405 的連接本文通過(guò) STM32F767 的 SPI2 接口采集 ADIS16405 的數(shù)據(jù),STM32F767 引腳與 ADIS16405 接口引腳的連接方法見(jiàn)表 4-4。片選引腳SP ┿ S 用于 STM32F767 對(duì)ADIS16405 的選擇;時(shí)鐘引腳 SPI2_SCK 用于 STM32F767 為 ADIS16405 提供時(shí)鐘輸入,主機(jī)輸出從機(jī)輸入引腳 SPI2_MOSI 用于 STM32F767 向 ADIS16405 的發(fā)送指令;主機(jī)輸入從機(jī)輸出引腳 SPI2_MISO 用于 STM32F767 接收 ADIS16405 的數(shù)據(jù)。表 4-4 STM32F767 引腳與 S ▃▁ ▂接口引腳的連接方法Table 4-4 Connection method of STM32F767 pin and ADIS16405 interface pinST ▄▃▄引腳 S ▃▁ ▂引腳P (SP ┿ S ) ▃P (SP ┿S ) UB280 穩(wěn)壓模塊ADIS16405 穩(wěn)壓模塊
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于粒子群優(yōu)化和支持向量機(jī)的花粉濃度預(yù)測(cè)模型[J]. 趙文芳,王京麗,尚敏,劉亞楠. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2019(01)
[2]改進(jìn)支持向量機(jī)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法[J]. 吳軍偉,繆玲娟,李福勝,沈軍. 紅外與激光工程. 2018(05)
[3]基于MSP430單片機(jī)的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳春行,林春生,翟國(guó)君. 船海工程. 2018(01)
[4]基于MEMS技術(shù)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)現(xiàn)狀[J]. 趙天賀,汪偉. 飛航導(dǎo)彈. 2017(10)
[5]改進(jìn)的自適應(yīng)Kalman濾波在SINS/GPS組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 胡方強(qiáng),呂濤,包亞萍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(05)
[6]基于網(wǎng)格搜索與交叉驗(yàn)證的SVM磨機(jī)負(fù)荷預(yù)測(cè)[J]. 羅小燕,陳慧明,盧小江,熊洋. 中國(guó)測(cè)試. 2017(01)
[7]電子羅盤(pán)測(cè)姿及誤差校正算法研究[J]. 劉坤. 水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù). 2016(02)
[8]基于改進(jìn)SMO的SVDD快速訓(xùn)練算法[J]. 李丹陽(yáng),蔡金燕,杜敏杰,朱賽,張峻賓. 中國(guó)測(cè)試. 2015(11)
[9]基于邊界向量的樣本取樣SMO算法[J]. 柴巖,王慶菊. 系統(tǒng)工程. 2015(06)
[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳海玲,高麗峰,汪陶勝,李作虎. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]高動(dòng)態(tài)GNSS/INS標(biāo)量深組合跟蹤技術(shù)研究[D]. 班亞龍.武漢大學(xué) 2016
[2]MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔留爭(zhēng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]支持向量機(jī)方法及其應(yīng)用研究[D]. 王書(shū)舟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]支持向量回歸機(jī)算法理論研究與應(yīng)用[D]. 曾紹華.重慶大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于SVM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余濤.南京郵電大學(xué) 2018
[2]捷聯(lián)慣性/天文組合導(dǎo)航算法研究[D]. 崔少華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]低成本MEMS-IMU/GNSS組合導(dǎo)航算法研究[D]. 董蒙蒙.江蘇師范大學(xué) 2018
[4]基于多源信息融合的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)[D]. 梁劍波.電子科技大學(xué) 2018
[5]基于DSP組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)[D]. 黃啟飛.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[6]支持向量機(jī)SMO算法的改進(jìn)研究[D]. 鄭奇.山東師范大學(xué) 2017
[7]基于多傳感器的多旋翼無(wú)人機(jī)導(dǎo)航解算方法研究[D]. 田方澍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]卡爾曼濾波在車(chē)載組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 張華倩.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[9]基于SVR的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)模型與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 李貝.河南工業(yè)大學(xué) 2017
[10]GPS/Visual/INS多傳感器融合導(dǎo)航算法的研究[D]. 王加芳.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):3362708
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ADIS16405坐標(biāo)軸定義Figure4-2ADIS16405axisdefinition
圖 4-3 S ▃▁ ▂接口定義Figure 4-3 ADIS16405 interface definition表 4-2ADIS16405 主要引腳的功能Table 4-2 ADIS16405 main pin function引腳編號(hào) 引腳名稱(chēng) 功能6 CS 片選3 SCLK 時(shí)鐘5 DIN 輸入4 DOUT 輸出13、14、15 GND 接地10、11、12 VCC 5V DC星導(dǎo)航接收機(jī)簡(jiǎn)介 松組合導(dǎo)航系統(tǒng)僅需要北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)輸出的載斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的導(dǎo)航精度和后續(xù)的課題需求,
圖 4-4 硬件系統(tǒng)實(shí)物圖Figure 4-4 Hardware system physical figure(1)STM32F767 與 ADIS16405 的連接本文通過(guò) STM32F767 的 SPI2 接口采集 ADIS16405 的數(shù)據(jù),STM32F767 引腳與 ADIS16405 接口引腳的連接方法見(jiàn)表 4-4。片選引腳SP ┿ S 用于 STM32F767 對(duì)ADIS16405 的選擇;時(shí)鐘引腳 SPI2_SCK 用于 STM32F767 為 ADIS16405 提供時(shí)鐘輸入,主機(jī)輸出從機(jī)輸入引腳 SPI2_MOSI 用于 STM32F767 向 ADIS16405 的發(fā)送指令;主機(jī)輸入從機(jī)輸出引腳 SPI2_MISO 用于 STM32F767 接收 ADIS16405 的數(shù)據(jù)。表 4-4 STM32F767 引腳與 S ▃▁ ▂接口引腳的連接方法Table 4-4 Connection method of STM32F767 pin and ADIS16405 interface pinST ▄▃▄引腳 S ▃▁ ▂引腳P (SP ┿ S ) ▃P (SP ┿S ) UB280 穩(wěn)壓模塊ADIS16405 穩(wěn)壓模塊
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于粒子群優(yōu)化和支持向量機(jī)的花粉濃度預(yù)測(cè)模型[J]. 趙文芳,王京麗,尚敏,劉亞楠. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2019(01)
[2]改進(jìn)支持向量機(jī)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法[J]. 吳軍偉,繆玲娟,李福勝,沈軍. 紅外與激光工程. 2018(05)
[3]基于MSP430單片機(jī)的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳春行,林春生,翟國(guó)君. 船海工程. 2018(01)
[4]基于MEMS技術(shù)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)現(xiàn)狀[J]. 趙天賀,汪偉. 飛航導(dǎo)彈. 2017(10)
[5]改進(jìn)的自適應(yīng)Kalman濾波在SINS/GPS組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 胡方強(qiáng),呂濤,包亞萍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(05)
[6]基于網(wǎng)格搜索與交叉驗(yàn)證的SVM磨機(jī)負(fù)荷預(yù)測(cè)[J]. 羅小燕,陳慧明,盧小江,熊洋. 中國(guó)測(cè)試. 2017(01)
[7]電子羅盤(pán)測(cè)姿及誤差校正算法研究[J]. 劉坤. 水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù). 2016(02)
[8]基于改進(jìn)SMO的SVDD快速訓(xùn)練算法[J]. 李丹陽(yáng),蔡金燕,杜敏杰,朱賽,張峻賓. 中國(guó)測(cè)試. 2015(11)
[9]基于邊界向量的樣本取樣SMO算法[J]. 柴巖,王慶菊. 系統(tǒng)工程. 2015(06)
[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳海玲,高麗峰,汪陶勝,李作虎. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]高動(dòng)態(tài)GNSS/INS標(biāo)量深組合跟蹤技術(shù)研究[D]. 班亞龍.武漢大學(xué) 2016
[2]MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔留爭(zhēng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]支持向量機(jī)方法及其應(yīng)用研究[D]. 王書(shū)舟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]支持向量回歸機(jī)算法理論研究與應(yīng)用[D]. 曾紹華.重慶大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于SVM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余濤.南京郵電大學(xué) 2018
[2]捷聯(lián)慣性/天文組合導(dǎo)航算法研究[D]. 崔少華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]低成本MEMS-IMU/GNSS組合導(dǎo)航算法研究[D]. 董蒙蒙.江蘇師范大學(xué) 2018
[4]基于多源信息融合的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)[D]. 梁劍波.電子科技大學(xué) 2018
[5]基于DSP組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)[D]. 黃啟飛.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[6]支持向量機(jī)SMO算法的改進(jìn)研究[D]. 鄭奇.山東師范大學(xué) 2017
[7]基于多傳感器的多旋翼無(wú)人機(jī)導(dǎo)航解算方法研究[D]. 田方澍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]卡爾曼濾波在車(chē)載組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 張華倩.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[9]基于SVR的糧倉(cāng)儲(chǔ)糧數(shù)量檢測(cè)模型與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 李貝.河南工業(yè)大學(xué) 2017
[10]GPS/Visual/INS多傳感器融合導(dǎo)航算法的研究[D]. 王加芳.浙江大學(xué) 2017
本文編號(hào):3362708
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