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《西北工业大学》 2006年
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基于ARM7 CPU和FPGA的低成本小型捷联惯导系统的设计

贾胜文  
【摘要】:该论文针对民用低精度导航仪器,设计了一种低成本小型的捷联惯导系统。以基于ARM7 CPU和CycloneⅡ FPBA为硬件系统的核心,实现了捷联惯导系统的高速实时数据处理的软硬件设计及调试。 首先,该论文阐述了研究的应用背景及意义,着重分析了捷联惯导系统的算法。 其次,该论文详细分析了系统的硬件设计。在设计中根据该系统低成本小型化的特点选择了合适的传感器及其它电子器件;并且详细分析了电源电路、传感器信号采集电路、计算机板等电路的原理设计。 接下来详细分析了VC下仿真软件的设计和真实硬件系统平台下的软件设计。对于VC仿真软件论文给出了功能设计、界面设计、流程图设计及其最后的仿真曲线;对于真实硬件系统平台下的软件设计论文给出了功能设计、系统算法流程设计、FPGA内部模块设计。 最后该论文从惯性元件本身的误差、安装误差、计算误差三个方面详细分析了捷联惯导系统的误差。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V249.322

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 滕飞;双DSP结构的嵌入式系统设计及应用[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 张悦;基于ARM处理器的无人机飞行控制计算机设计[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 高健;基于ARM处理器的捷联系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 钟珂,陈健;Σ-ΔA/D转换技术及仿真[J];电子技术应用;1997年07期
2 鲁浩,唐庾梅,杜毅民;空空导弹惯导系统姿态算法研究[J];航空兵器;1998年02期
3 孟俊芳;弹载惯导系统中的加速度计I/F变换电路[J];航空兵器;1998年03期
4 华宇清,于国宏;捷联系统姿态算法比较及研究[J];航天控制;1995年03期
5 孙海,孟祥,邓学伟;AD7715模数转换器在小信号测量中的应用[J];测控技术;2003年09期
6 柴卫华,侯芸;捷联惯导系统姿态算法研究[J];现代防御技术;2001年04期
7 杨艳娟,黄德鸣,张廷顺;一种适合工程实用的捷联航姿算法[J];中国惯性技术学报;2001年02期
8 张朝霞,凌明祥,张树侠;捷联惯导系统姿态算法的研究[J];中国惯性技术学报;1999年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张士邈;适合高动态环境的捷联惯导系统高精度算法研究[D];西北工业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘伟;柯芳;朱斌;樊键;;半捷联导引头稳定平台的双环滑模变结构控制[J];兵工学报;2010年12期
2 宋建梅;郑建强;;平方根滤波在捷联寻的制导系统中的应用研究[J];北京理工大学学报;2006年06期
3 许卓;杨雷;何志伟;;AD7715在多通道热电阻精密测量中的应用[J];电测与仪表;2010年12期
4 鲁浩;位晓峰;;空空导弹捷联惯导系统总体设计与仿真研究[J];电光与控制;2007年02期
5 孟俊芳;鲁浩;张彦;;弹载开环光纤陀螺V/F变换器设计[J];电光与控制;2009年05期
6 齐英鑫;袁瑞铭;吴今哲;王立辉;王雷;;光纤陀螺捷联系统姿态算法研究[J];弹箭与制导学报;2004年S6期
7 郑建强;宋建梅;;姿态更新算法在某型滚转弹药捷联寻的制导化中的应用研究[J];弹箭与制导学报;2006年S1期
8 贾胜文;冯冬竹;王民钢;;FPGA的并行处理及在捷联惯导算法中的应用[J];弹箭与制导学报;2006年S9期
9 刘伟;朱斌;樊键;尹彦东;;跟踪微分算法在半捷联稳定平台中的应用研究[J];弹箭与制导学报;2010年02期
10 张歆奕,卢敦陆,张有为;AD73311通用模拟前端的原理及其在语音处理中的应用[J];电子技术应用;1999年08期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 崔海英;郭建军;石秀华;李钢虎;;基于旋转矢量的捷联惯性系统姿态算法研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 张丽玲;余杨;张洪钺;;动态环境下捷联惯性导航系统的仿真研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 史永晋;;基于惯性导航系统的海底管道轨迹描述技术研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
4 段小庆;王宏力;郑佳华;;高动态下捷联惯导系统姿态算法比较研究[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 杨平;余洁;杨宁;孙东昌;孙永泰;彭道刚;徐春梅;;海底管道检测器运动航迹解算误差的校正[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
6 董劲峰;张岩;臧岩;;组合导航的研究[A];中国惯性技术学会测试专业委员会第八次学术交流会论文集[C];2003年
7 颜湘武;张丽霞;;AD7336在电力谐波检测方面的应用[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年
8 陈巍;朱欣华;;数据类型对SINS中导航算法计算精度的影响分析[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宗涛;高动态捷联惯导系统的并行实现研究[D];浙江大学;2012年
2 任建新;大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D];西北工业大学;2001年
3 李迪;基于光纤陀螺船用捷联导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 刘危;基于MEMS的低成本MIMU的应用研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 林华杰;软件无线电理论及应用技术研究[D];西北工业大学;2004年
6 陈贵敏;振动环境下光束指向稳定及其光机电一体化关键技术[D];西安电子科技大学;2005年
7 程学汉;矩阵多项式方程与可逆系统的典范分解[D];华东师范大学;2006年
8 张小龙;车辆主动安全性能道路试验系统及评价方法研究[D];东南大学;2006年
9 王雪梅;摆式列车线路信息检测系统关键技术研究[D];西南交通大学;2007年
10 林喆;捷联成像寻的系统制导信息处理方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 许卓;基于ARM的多通道温度采集系统的研究[D];华南理工大学;2011年
3 杨野乔;基于嵌入式的荧光信号采集系统[D];电子科技大学;2011年
4 程丹丹;箭载电场仪数据处理及分析[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
5 丁红斌;地震信号采集传输系统的设计[D];杭州电子科技大学;2010年
6 曲晓雷;基于ARM-Linux的空中机器人嵌入式飞控系统实现研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 黄威;高超声速飞行器组合导航技术及其半物理仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 茹书山;基于SINS的GPS信号多普勒频移分析及相关技术研究[D];上海交通大学;2011年
9 沈剑蕾;AUV模型辅助的微小型自主水下导航技术研究[D];上海交通大学;2011年
10 邓文涛;MEMS惯性测量单元自动校准算法研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵诗逸,李少光;双DSP的EHPI接口通信系统[J];电测与仪表;2005年04期
2 薛志宏 ,刘建业;基于DSP和单片机的双CPU导航计算机设计[J];电子产品世界;2003年08期
3 庾新林;TMS320VC5402 DSP并行8bit EPROM引导装载方法研究[J];电子技术应用;2002年09期
4 黄晓瑞,崔平远,崔祜涛;多传感器信息融合技术及其在组合导航系统中的应用[J];高技术通讯;2002年02期
5 张文栋,董海峰,石云波;微型惯性测量系统及其应用[J];华北工学院学报;2001年04期
6 苏永振,胡延霖,赵菲;AT91M55800A在无人机飞行控制系统中的应用[J];航空兵器;2005年04期
7 龚真春,李平,宋执环;超小型无人机GPS/MIMU组合导航定位系统研究[J];航空电子技术;2004年03期
8 雷亚平,沈春林,杨忠;嵌入式系统的组成、设计与调试[J];航空计算技术;2003年03期
9 黄丽斌,王寿荣,蔡体菁,杨文;基于DSP的微惯性导航系统软件设计[J];测控技术;2002年04期
10 朱荣 ,周兆英;基于ME MS的姿态测量系统[J];测控技术;2002年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄苹;捷联惯导系统标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 魏萍;基于ARM的嵌入式航向姿态参考系统的研究[D];浙江大学;2006年
3 王仲涛;基于双DSP的光纤陀螺SINS/GPS组合导航系统硬件电路研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 高玉宝;光纤陀螺捷联导航系统分析及DSP构成的硬件系统设计[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曲春晓;陈伟;;卡尔曼滤波在飞行器姿态获取系统中的实现[J];交通信息与安全;2011年06期
2 董峰;常佶;;基于STM32微控制器的小型无人机飞行控制系统[J];自动化应用;2011年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 徐永旺;无人机自动驾驶仪设计及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高振;基于双DSC的无人机飞控计算机核心系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2011年
3 孙尚龙;无人机飞行控制系统的研究[D];天津大学;2012年
4 孙章国;基于ARM的航姿参考系统研究[D];上海交通大学;2010年
5 曲春晓;基于ARM的航姿参考系统多传感器信息融合技术研究[D];武汉理工大学;2012年
6 刘贤敏;无人机飞控系统与实时航迹规划研究[D];南昌航空大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪玲娟,林丽;减小动态误差的捷联系统姿态算法研究[J];兵工学报;2000年03期
2 杨畅;航天惯性仪表40年与未来趋势[J];导弹与航天运载技术;2000年01期
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4 张京妹,郭富强;捷联惯导系统的真锥误差分析[J];西北工业大学学报;2000年04期
5 冯绍军,袁信;等效转动矢量法采样迭代频率选取方法[J];系统工程与电子技术;1999年06期
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7 徐丽娜,谢青;捷联系统航姿算法分析[J];自动化技术与应用;2000年01期
8 吴俊伟,黄德鸣;捷联惯导系统的捷联算法误差补偿[J];中国惯性技术学报;2001年02期
9 杨艳娟,黄德鸣,张廷顺;一种适合工程实用的捷联航姿算法[J];中国惯性技术学报;2001年02期
10 秦永元,张士邈;捷联惯导姿态更新的四子样旋转矢量优化算法研究[J];中国惯性技术学报;2001年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周光海;郑日荣;钟灵;;小型无人直升机SINS的姿态算法研究[J];微计算机信息;2010年19期
2 张丹;熊智;于永军;陈计辉;刘建业;;捷联惯导圆锥误差补偿算法[J];四川兵工学报;2011年01期
3 练军想;胡德文;胡小平;吴文启;;捷联惯导姿态算法中的圆锥误差与量化误差[J];航空学报;2006年01期
4 程海彬;鲁浩;任宏光;;陀螺角速率输入下的姿态算法比较[J];航空兵器;2007年01期
5 王杰;谷宏强;;速率捷联惯导系统多子样旋转矢量算法研究[J];科学技术与工程;2008年14期
6 李召;张靖;陈尧;;小型战术导弹捷联惯导系统数字仿真研究[J];战术导弹技术;2009年05期
7 杨晓霞;黄一;;外场标定条件下捷联惯导系统误差状态可观测性分析[J];中国惯性技术学报;2008年06期
8 常路宾;李安;覃方君;;双轴转位式捷联惯导系统安装误差分析[J];计算机仿真;2011年03期
9 王明昊;王仕成;牟建华;;捷联惯导/天文组合导航[J];弹箭与制导学报;2009年02期
10 王鹏;张迎春;;基于SINS/GPS组合导航的新技术研究[J];战术导弹控制技术;2005年03期
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1 岳光溪;王启民;李金平;王玉召;吕俊复;;烧失量法测量石灰石炉内脱硫飞灰碳的系统误差[A];第八届锅炉专业委员会第二次学术交流会议论文集[C];2005年
2 杨明昌;郑澄锋;袁挺;钟祥海;;无纺土工布特性指标检测结果的误差分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
3 杭永伦;梁军;高跃;;奥林巴斯AU2700和杜邦Rxl生化分析检测系统[A];中华医学会第七次全国检验医学学术会议资料汇编[C];2008年
4 王世昌;秦丽;张会新;马艳海;杨运良;孟召丽;;12加速度计NGIMU的静态误差分析[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
5 吴敦;叶晓婷;袁国志;;DMC传感器的几何特性研究[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
6 贾英宏;刘勇;徐世杰;;航天器两自由度扫描镜图象运动补偿技术研究[A];全国第十二届空间及运动体控制技术学术会议论文集[C];2006年
7 王裕龙;李训智;刘海涛;郜国涛;张晓东;;影响自动配煤的几个因素及改进措施[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十四届焦化学术年会论文集[C];2008年
8 周维新;;定槽式水银气压表可能存在未被重视的显著系统误差[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
9 杨晓霞;黄一;;外场标定条件下捷联惯导系统误差状态可观测性分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 李京书;许江宁;查峰;覃方君;;捷联惯导系统旋转调制技术发展综述[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵公正;物价指数误差在所难免[N];中国经济导报;2007年
2 付国进;甘肃计研院为企业进行公正供热计量鉴定[N];中国质量报;2007年
3 ;测土配方施肥知识问答(第7期)[N];湖北科技报;2006年
4 本报记者  冯莹 赵兴武;需要完善的四个环节[N];人民法院报;2006年
5 记者 周信炎;年度国家科技奖励测绘榜上有名[N];中国测绘报;2007年
6 王红英;PT交易系统[N];期货日报;2006年
7 西安达刚公路机电科技有限公司董事长 李太杰 撰写;沥青洒布车洒布量精度及其评价指标[N];中国交通报;2005年
8 柯志阳;在“正确”与“真实”之间[N];中华读书报;2002年
9 福建浦城一中 张柏兴;几种测定电源电动势和内阻实验电路的剖析[N];电子报;2007年
10 黄志澄;新型导弹自主变轨仍不误精确制导[N];大众科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宗涛;高动态捷联惯导系统的并行实现研究[D];浙江大学;2012年
2 奔粤阳;高动态环境捷联惯导算法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 曹通;光纤陀螺捷联惯导系统在线对准及标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 张红良;陆用高精度激光陀螺捷联惯导系统误差参数估计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 祝燕华;光纤捷联航姿系统信号处理与姿态算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
7 张松林;非线性半参数模型最小二乘估计理论及应用研究[D];武汉大学;2003年
8 岳建平;大坝安全监控系统可靠性研究[D];河海大学;2002年
9 徐博;舰船高精度光纤捷联惯性导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 赵桂玲;船用光纤捷联惯导系统标定与海上对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾胜文;基于ARM7 CPU和FPGA的低成本小型捷联惯导系统的设计[D];西北工业大学;2006年
2 苑大威;低旋弹药姿态算法及末段弹道控制策略研究[D];中北大学;2011年
3 李国强;旋转捷联惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 柴永利;捷联惯导系统误差调制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨喆;旋转式捷联惯导系统误差分析与转动方案研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 李仔冰;双轴旋转式光纤捷联惯导系统的误差特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 孙辉;捷联惯导系统支座振动控制与结构优化[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 吴晓;长航时高精度捷联惯导系统误差抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 刘彬;光纤捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 车延庭;捷联惯导系统动基座对准误差研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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