基于DSP的無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)就是慣性元件只用加速度計(jì)，而不用陀螺的慣導(dǎo)系統(tǒng)。由于無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)舍棄了陀螺，從而就避開(kāi)了因陀螺動(dòng)態(tài)范圍小而引起的一系列難題。與有陀螺的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)相比，無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)具有成本低、功率低、反應(yīng)速度快、可靠性高和壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，特別適用于角加速度和角速度動(dòng)態(tài)范圍大的載體進(jìn)行慣性導(dǎo)航。所以其應(yīng)用前景非常好，有可能成為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)今后主要的發(fā)展方向之一。 無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)需要首先根據(jù)載體非質(zhì)心處的比力信息求得載體的質(zhì)

2、心處的比力和繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度，進(jìn)而解算出載體質(zhì)心對(duì)地速度和載體繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。因此從運(yùn)算量上看，無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的運(yùn)算量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有陀螺的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。這就要求導(dǎo)航計(jì)算機(jī)要有很快的運(yùn)算速度，以達(dá)到慣性導(dǎo)航所要求的精度和實(shí)時(shí)性。而使用通用CPU作為中央處理器，需要許多外部設(shè)備，體積和重量都比較大，同時(shí)存在不同程度的資源浪費(fèi)，成本很高。本文提出由DSP作為無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)處理器，以提高系統(tǒng)的集成度，減小體積和重量，提高

3、運(yùn)算速度和精度，降低成本。 本文主要工作包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容： 1.推導(dǎo)了載體非質(zhì)心處的比力方程，并給出了無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的解算流程，為編制DSP應(yīng)用程序奠定了基礎(chǔ)。 2.研究了DSP芯片的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選定了DSP芯片。根據(jù)無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)總體方案和硬件電路。 3.用C語(yǔ)言編寫(xiě)了無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的仿真程序，并在DSP系統(tǒng)上調(diào)試成功。 仿真結(jié)果表明，用DSP作為無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的