基于ARM的嵌入式航向姿態(tài)參考系統(tǒng)的研究.pdf

1、眾所周知，載體的航向和姿態(tài)是無人直升機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中必不可少的重要參數(shù)，它是保證其能在空中保持期望姿態(tài)并穩(wěn)定飛行的前提條件。隨著嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展以及新型高性能元器件的出現(xiàn)，本文提出并研制出了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的航向姿態(tài)參考系統(tǒng)。 文章首先介紹了航姿系統(tǒng)的相關(guān)基本理論及其工作原理，包括慣性系統(tǒng)中常用坐標(biāo)系的定義、姿態(tài)角的定義以及捷聯(lián)矩陣計算。 其次，文章重點(diǎn)介紹了基于ARM的

2、航姿系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。在硬件設(shè)計上，給出了硬件總體設(shè)計方案，并對各個功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)論述；軟件是以uC/OS-Ⅱ為嵌入式實時操作系統(tǒng)來開發(fā)的應(yīng)用程序，在給出系統(tǒng)軟件總體框架的基礎(chǔ)上，分別論述了硬件驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)移植以及任務(wù)的劃分。 最后，分析了磁航向誤差產(chǎn)生的原因以及補(bǔ)償方法，并用實驗對橢圓假設(shè)補(bǔ)償方法進(jìn)行了驗證。 研究證明，由三軸微加速度計、三軸微陀螺儀和三軸磁阻傳感器阻組成，以S3C44B0X微處理器和uC