多傳感器組合導(dǎo)航系統(tǒng)是用以解決導(dǎo)航定位、運(yùn)動(dòng)控制、設(shè)備標(biāo)定對(duì)準(zhǔn)等問(wèn)題的信息綜合系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有良好的信息互補(bǔ)性,將兩者融合可以提高整體導(dǎo)航性能。在實(shí)際工程應(yīng)用中,如何進(jìn)一步提高慣性/衛(wèi)星組合系統(tǒng)的精度,成為導(dǎo)航定位領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。隨著FPGA技術(shù)的發(fā)展,基于FPGA的片上系統(tǒng)SOPC（System On Programmable Chip）開(kāi)始活躍于工程應(yīng)用領(lǐng)域。本文針對(duì)高精度慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,研究了一種基于SOPC雙核的慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng),主要工作內(nèi)容有:針對(duì)慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,基于嵌入式微電子技術(shù),給出了一種利用SOPC多核技術(shù),在單片F(xiàn)PGA上嵌入兩個(gè)CPU模塊的雙核導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)組合導(dǎo)航系統(tǒng)的精度問(wèn)題,開(kāi)展了慣性系統(tǒng)的誤差分析研究,提出了一種基于RWTLS的Allan方差隨機(jī)誤差辨析方法。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的可靠性,并采用該方法對(duì)慣性元件進(jìn)行了隨機(jī)誤差辨析。根據(jù)雙核導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,開(kāi)展了慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。以FPGA處理器為核心搭建了慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)硬件電路平臺(tái)。重點(diǎn)研究了以R2... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合研究現(xiàn)狀
        1.2.2 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 高精度慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組成
    2.3 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的信息融合
        2.3.1 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航信息融合流程
        2.3.2 Kalman濾波器的相關(guān)原理及應(yīng)用
    2.4 慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
        2.4.1 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的性能要求分析
        2.4.2 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)主控芯片方案選擇
        2.4.3 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)
        2.4.4 基于FPGA的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)
        2.4.5 SOPC技術(shù)簡(jiǎn)介
        2.4.6 IP核概念
    2.5 本章小結(jié)
第三章 慣性元件隨機(jī)誤差分析
    3.1 引言
    3.2 慣性元件隨機(jī)誤差模型分析
        3.2.1 隨機(jī)誤差分析
        3.2.2 隨機(jī)誤差模型
    3.3 慣性元件隨機(jī)誤差辨識(shí)技術(shù)
        3.3.1 Allan方差原理
        3.3.2 慣性元件隨機(jī)誤差分析
    3.4 慣性元件實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)Allan方差分析
    3.5 基于RWTLS的簡(jiǎn)化Allan方差估計(jì)算法
        3.5.1 Allan方差的簡(jiǎn)化
        3.5.2 基于RWTLS的抗差擬合
        3.5.3 基于RWTLS的改進(jìn)Allan方差估計(jì)算法結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于FPGA的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)
    4.3 電源電路設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)據(jù)傳輸接口電路設(shè)計(jì)
    4.5 主控電路板電路設(shè)計(jì)
        4.5.1 基于FPGA的最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        4.5.2 主控芯片的選擇
        4.5.3 基礎(chǔ)控制電路設(shè)計(jì)
    4.6 硬件電路的印刷電路板設(shè)計(jì)
    4.7 硬件電路測(cè)試
    4.8 本章小結(jié)
第五章 基于GPS秒脈沖的高精度時(shí)間同步設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 時(shí)間誤差分析
        5.2.1 時(shí)間系統(tǒng)
        5.2.2 時(shí)間誤差的來(lái)源及影響
    5.3 基于GPS秒脈沖的時(shí)間同步方案設(shè)計(jì)
    5.4 時(shí)間同步IP核設(shè)計(jì)
        5.4.1 時(shí)間同步IP核設(shè)計(jì)
        5.4.2 時(shí)間同步IP軟核的封裝
    5.5 時(shí)間同步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 基于SOPC雙核的慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 串口軟IP核的改進(jìn)設(shè)計(jì)
        6.2.1 R232接口IP軟核設(shè)計(jì)
        6.2.2 R232接口IP軟核封裝及測(cè)試
    6.3 基于SOPC的硬件系統(tǒng)配置
        6.3.1 SOPC模塊需求
        6.3.2 SOPC各模塊配置
    6.4 基于UCOS-Ⅱ的組合導(dǎo)航軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        6.4.1 基于NIOS Ⅱ環(huán)境的UCOS-Ⅱ任務(wù)設(shè)計(jì)
        6.4.2 數(shù)據(jù)融合濾波器的設(shè)計(jì)
        6.4.3 雙CPU通信的軟件設(shè)計(jì)
    6.5 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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