無人飛行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、無人飛行器對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的要求主要有：體積小、重量輕、功耗小、精度高以及運(yùn)算速度快等。目前，導(dǎo)航系統(tǒng)的種類繁多，其中捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以其完全自主性、體積小、重量輕和成本低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其誤差隨時(shí)間而不斷積累的缺陷，難以長(zhǎng)時(shí)間單獨(dú)工作。本文中對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)與GPS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了基于卡爾曼濾波器的組合導(dǎo)航信息融合算法，并在Matlab/Simulink環(huán)境下，分別對(duì)純捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，同時(shí)

2、驗(yàn)證了組合導(dǎo)航算法的可行性。
　　本文研究了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的兩種實(shí)現(xiàn)方案，即FPGA方案和DSP+ARM方案。其中，前者利用FPGA的靈活可定制性，以及強(qiáng)大的運(yùn)算能力，設(shè)計(jì)了基于FPGA的雙NiosII處理器架構(gòu)的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)，其中一個(gè)NiosII處理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及傳感器控制，另一個(gè)則負(fù)責(zé)導(dǎo)航運(yùn)算。DSP+ARM方案同樣采用雙CPU架構(gòu)，采用具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的浮點(diǎn)型DSP以及基于Cortex-M3處理器的STM32芯片，