組合導(dǎo)航系統(tǒng)的半實(shí)物仿真試驗(yàn)是導(dǎo)航系統(tǒng)性能測(cè)試的重要手段。本文針快速有效評(píng)估組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能的需求,設(shè)計(jì)了一套GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng),為組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能測(cè)試提供了高精度試驗(yàn)平臺(tái)。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證,本GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)運(yùn)行精度穩(wěn)定,可靠性高,實(shí)時(shí)性強(qiáng)。研究?jī)?nèi)容如下:1、進(jìn)行了GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)的性能需求分析,提出了半實(shí)物仿真系統(tǒng)的總體方案。由半實(shí)物仿真控制平臺(tái)作為總控制機(jī)來控制場(chǎng)景仿真計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、IMU慣測(cè)單元和組合導(dǎo)航接收機(jī)相互之間的數(shù)據(jù)傳輸和統(tǒng)一場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)同步仿真試驗(yàn),來實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)閉環(huán)測(cè)試;2、進(jìn)行了組合導(dǎo)航場(chǎng)景的建模與仿真。對(duì)組合導(dǎo)航中的坐標(biāo)系進(jìn)行了定義,建立了導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)模型和基于比力方程的加速度計(jì)算模型,并運(yùn)用STK軟件實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的視景仿真;3、研究了半實(shí)物仿真控制平臺(tái)對(duì)整個(gè)組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)的控制方案。針對(duì)軌跡數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸問題,提出了由光纖網(wǎng)絡(luò)共享內(nèi)存實(shí)時(shí)發(fā)送,通過PCI下發(fā)給硬件系統(tǒng)的方法來實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)仿真;針對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)和IMU不同數(shù)據(jù)更新率下的協(xié)同工作問題,提出了... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.2 半實(shí)物仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)功能分析
    2.2 GPS/IMU組合導(dǎo)航半實(shí)物仿真系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)方案
        2.2.1 場(chǎng)景仿真計(jì)算機(jī)
        2.2.2 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)
        2.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器
        2.2.4 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)
        2.2.5 IMU慣性測(cè)量單元
        2.2.6 組合導(dǎo)航接收機(jī)
    2.3 本章小結(jié)
3 組合導(dǎo)航場(chǎng)景建模與仿真
    3.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的常用坐標(biāo)系
        3.1.1 坐標(biāo)系定義
        3.1.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
    3.2 場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)軌跡建模
    3.3 數(shù)仿加速度建模
        3.3.1 IMU三軸加速度計(jì)工作原理
        3.3.2 IMU三軸加速度計(jì)建模
    3.4 基于STK的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景仿真
        3.4.1 STK簡(jiǎn)介
        3.4.2 STK下的場(chǎng)景仿真
    3.5 本章小結(jié)
4 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 PCI接口處理器
        4.2.3 FPGA處理器
        4.2.4 DSP處理器
    4.3 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)硬件接口設(shè)計(jì)
        4.3.1 光纖反射內(nèi)存卡
        4.3.2 PCI接口
        4.3.3 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)仿真接口
        4.3.4 模擬器控制接口
        4.3.5 IMU姿態(tài)原始量測(cè)數(shù)據(jù)接口
        4.3.6 IMU姿態(tài)數(shù)仿加速度融合數(shù)據(jù)控制接口
        4.3.7 組合導(dǎo)航接收機(jī)輸出接口
    4.4 系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)軟件開發(fā)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)軟件功能分析
    5.2 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)軟件模塊設(shè)計(jì)
    5.3 半實(shí)物仿真控制平臺(tái)軟件的開發(fā)
        5.3.1 軟件開發(fā)工具
        5.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)性能測(cè)試分析
    6.1 場(chǎng)景仿真數(shù)據(jù)生成
    6.2 轉(zhuǎn)臺(tái)控制模塊測(cè)試
    6.3 IMU姿態(tài)數(shù)仿加速度融合模塊測(cè)試
    6.4 單GPS導(dǎo)航定位測(cè)試
    6.5 組合導(dǎo)航定位測(cè)試
    6.6 組合導(dǎo)航定位軟件閉環(huán)測(cè)試
    6.7 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空地制導(dǎo)武器傳遞對(duì)準(zhǔn)及組合導(dǎo)航半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 白宏陽,段江鋒,熊凱,蘇文杰.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(02)
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[5]基于MEMS加速度計(jì)的無陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)[J]. 岳鵬,史震,王劍,楊杰.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(02)
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博士論文
[1]GNSS/INS深組合導(dǎo)航理論與方法研究[D]. 陳坡.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[2]高空環(huán)境下彈箭的彈道特性研究[D]. 林獻(xiàn)武.南京理工大學(xué) 2009
[3]MSINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 馬云峰.東南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于融合算法的組合導(dǎo)航方法研究[D]. 李志鵬.中北大學(xué) 2015
[2]SINS/GPS緊密組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真研究[D]. 唐辛冰.湘潭大學(xué) 2014
[3]彈載SINS/GNSS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 雷浩然.南京理工大學(xué) 2014
[4]SINS/GPS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 苗岳旺.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[5]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 張曉亮.南京理工大學(xué) 2013
[6]高性能彈載INS/GPS組合導(dǎo)航濾波方法研究[D]. 陳翔銘.上海交通大學(xué) 2013
[7]基于RTX的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)研究[D]. 張鋒.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[8]GALILEO衛(wèi)星信號(hào)模擬器的研究[D]. 張銳.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[9]高動(dòng)態(tài)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器軟件研究[D]. 呂志成.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[10]結(jié)合組合導(dǎo)航的某型空地導(dǎo)彈半實(shí)物仿真系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)研究[D]. 李寶全.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3573704