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《哈尔滨工程大学》 2010年
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捷联系统中加速度计信息处理技术研究

高宇  
【摘要】: 加速度计是惯性导航系统中重要的惯性敏感器件,它输出与载体的运动加速度成比例的信号,加速度计的输出精度直接影响惯性导航系统的精度。对于高精度的石英挠性加速度计来说,一般都是输出模拟的电流信号。本课题所研究的捷联系统中加速度计的信息处理技术,是将加速度计输出的电流信号转换为频率信号,传给导航解算计算机处理,并且转换后的精度应尽量不损害加速计原有的精度。 本文主要针对捷联惯性导航系统中对加速度计信息处理的高精度要求,研究了一种采用I/F转换技术对加速度计输出信息进行处理的方法,对其工作原理、构成及提高精度的方法等问题进行了分析和讨论。 论文首先介绍了石英挠性加速度计及其采集电路的概况,分析了惯性导航系统对加速度计及采集电路的要求,给出了本设计中采集电路的主要性能指标。为了达到上述性能,本文着重研究了采集电路的设计以及制约其性能的关键器件的选择。先设计采集电路的大体框架,分析了加速度计采集电路的原理。确定采样电阻、运算放大器和V/F转换器等关键元器件具体性能参数。通过各型号元器件性能的比较,选取符合性能要求的元器件,之后进行了电路的设计与调试。为了确保采集电路的精度,本文研究了影响电路的性能的诸多因素,并在电路设计中采取了相应的措施。在硬件电路制作并调试完成后,对信息处理相应的软件进行了设计,主要包括导航解算计算机中FPGA和DSP的程序设计。最后,对系统的性能进行测试,测试的结果表明,系统达到了当初设定的性能指标。 本加速度计信息处理技术的硬件电路采用高性能V/F转换器,具有占用计算机资源少,抗干扰能力强,便于远距离传输,信号频率可灵活选择,性价比高等优点,能够满足捷联惯导系统中加速度计数据采集的要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH824.4

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