GPS單天線測姿系統(tǒng)研究.pdf

1、載體的姿態(tài)參數(shù)是導(dǎo)航系統(tǒng)中的重要參數(shù),以往大都采用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來確定飛行器的姿態(tài).慣性導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了幾十年的時間,技術(shù)成熟而且精度高,但存在體積大、價格昂貴等缺點.這些缺點限制了它在小型測姿系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用.本課題中所研究的基于單天線GPS的測姿方法是近幾年來才興起的技術(shù),該方法簡單易行,在小型飛行器姿態(tài)測量領(lǐng)域具有實際應(yīng)用價值.首先,本論文中闡述了利用單天線GPS測姿的基本原理,建立了數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)了相關(guān)的公式;并論證了利用單天線G

2、PS測量飛行器姿態(tài)的可行性;還分析了影響姿態(tài)精度的各種誤差因素.其次,在理論分析的基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了基于嵌入式系統(tǒng)的測姿方案:搭建了硬件平臺,該硬件平臺包括處理器、存儲器、串行接口等;移植了uClinux操作系統(tǒng)以增強(qiáng)實時數(shù)據(jù)處理能力并使系統(tǒng)易于擴(kuò)展,編寫了該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制程序.本系統(tǒng)的工作原理是:處理器通過通訊接口設(shè)置GPS接收機(jī)的工作模式及初始狀態(tài),接收機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)以后,向處理器發(fā)送數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波和姿態(tài)解算之后得出載