基于ARM+DSP的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、船舶在海上航行時(shí)會(huì)受到洋流、海浪等因素影響，船體姿態(tài)不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致衛(wèi)星天線系統(tǒng)不能準(zhǔn)確對(duì)星，影響了數(shù)字衛(wèi)星信號(hào)的準(zhǔn)確接收。這就需要一套高端的天線系統(tǒng)來(lái)保證穩(wěn)定的接收數(shù)字信號(hào)，而姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)是天線系統(tǒng)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)提供控制系統(tǒng)對(duì)星所需的兩個(gè)重要參數(shù)(方位角和俯仰角)。本論文主要研究了船用衛(wèi)星天線的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，以AE(方位角和俯仰角)式框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，與實(shí)驗(yàn)室三軸框架方案進(jìn)行對(duì)比研究，并在此基礎(chǔ)上搭建系統(tǒng)平臺(tái)。
　　

2、 在總體設(shè)計(jì)部分，首先，在分析比較電子羅盤(pán)、GPS、微慣性單元等不同傳感器組合的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，確定本論文中采用微慣性單元+電子羅盤(pán)+GPS組合方案；其次，討論了系統(tǒng)主控器的選取、天線的框架結(jié)構(gòu)、傳感器的安裝位置等，設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)采用的總體方案和系統(tǒng)框架圖；在理論部分，分析幾種常見(jiàn)的姿態(tài)更新算法(歐拉角法、方向余弦法、四元數(shù)法)，討論了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的方位角和俯仰角的計(jì)算方法，并對(duì)此進(jìn)行Matlab仿真驗(yàn)證。
　　 最后論文給出

3、了系統(tǒng)平臺(tái)的具體設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。硬件部分主要包括TMS320F28335與MIMU、GPS、電子羅盤(pán)的接口電路，以及ARM主控系統(tǒng)的組成(包括帶觸摸屏的液晶屏、RS232、數(shù)據(jù)記錄卡、NandFlash/NorFlash、USB、JTAG等接口電路)。軟件部分主要包括DSP采集ADIS16350模塊、GPS模塊、電子羅盤(pán)模塊信息的流程、裁剪和移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)、編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序、移植Qt庫(kù)和編寫(xiě)人機(jī)交互界面等，并驗(yàn)證