1. 研究目的与意义
随着计算机技术的发展,捷联式惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,sins)的概念在二十世纪五十年代末期被提出,它代替了基于复杂机械平台装置的平台式惯性导航系统,而将陀螺仪和加速度计直接固联在机体上。sins具有制造和维护成本低、体积小、重量轻、可靠性高等优点,目前在中、低精度领域已经完全取代了平台式惯导系统,并且正在向高精度应用领域渗透发展。
由于捷联惯性器件直接固联在运载体上,运载体的物理运动会直接影响到系统的检测精度。在高动态环境下,载体的角振动和线振动会引入不可变换误差,严重影响系统的精度,同时由于我国制造工艺技术水平的限制和发达国家的技术封锁,激光陀螺、光纤陀螺的制造水平和发达国家还有一定的差距,高精度、高可靠性的光纤陀螺还处于研制阶段,所以必须设置对应的合理的补偿算法。因此,设计高性能的捷联算法对于提高我国sins的精度十分重要。
目前捷联式导航计算机一般采用以dsp处理器为核心的嵌入式系统实现。这类系统具有集成度高、处理速度快、存储器容量大,硬件资源丰富等优点,在实际应用中越来越普遍。因此,以dsp为核心采用模块化的设计方法实现捷联导航计算机功能具有重要的工程价值。
2. 国内外研究现状分析
近年来,随着捷联算法研究的不断成熟,捷联系统专家越来越重视速度积分算法的研究。
1998年p.savage在提出双速姿态算法的同时,提出了双速速度更新算法,同年ignagnimb在《navigation》杂志上提出了划船效应补偿算法的通用补偿方程和误差公式。
在国外学者对捷联算法做大量研究的同时,国内的众多学者也在其上付诸了很多的研究。
3. 研究的基本内容与计划
1-3 周 查阅相关资料,完成开题报告
4-5 周 分析论证,提出初步设计方案
6-8 周 完成硬件电路部分设计
4. 研究创新点
系统硬件以DSP为核心,采用模块化的设计方法实现各功能;软件采用高精度的多子样旋转矢量姿态算法,精度高,实时性好,并对IMU的误差进行分析和补偿。
