GPS-SINS嵌入式實驗平臺設計.pdf

1、隨著GPS和SINS的廣泛應用，其研究也在不斷深化。國內外學者提出了大量的實現(xiàn)方案和優(yōu)秀算法，目前已有一些設備能夠輔助完成這些算法方案的實際工程測試與驗證，但由于構建驗證系統(tǒng)的復雜性以及諸如信號模擬器、高精度導航定位儀等一些設備的高成本性，使得大多數算法方案仍停留在理論仿真階段。
　　 本課題設計實現(xiàn)一套基于高性能FPGA和DSP器件的雙CPU結構、GPS軟件接收機和SINS導航基礎算法的多功能GPS/SINS嵌入式實驗平臺方案

2、，并對平臺開展實驗測試，以驗證其軟硬件性能。
　　 主要研究內容如下：
　　 (1)設計實現(xiàn)實驗平臺硬件部分，通過對流行的微處理器特點及性能比較分析，選擇FPGA+DSP的雙CPU結構方案，完成控制及預處理模塊、數據解算模塊和主要輔助模塊電路方案設計，通過合理的PCB設計以及細致有序的焊接調試工作，一次性開發(fā)出可正常投入使用的嵌入式硬件平臺。
　　 (2)設計實現(xiàn)實驗平臺軟件部分，著重研究SINS工作原理及重要算

3、法，選取解析式粗對準和基于卡爾曼濾波器的精對準方案，采用經典的四元數理論更新姿態(tài)矩陣，結合已有GPS軟件接收機共同組成基礎軟件平臺。
　　 (3)在實驗室環(huán)境下，對實驗平臺開展靜態(tài)測試實驗。對GPS中頻數據和慣導原始數據進行采集并加以測試分析，證明數據的正確和有效性。開展GPS靜態(tài)定位實驗，定位效果優(yōu)于10m。對SINS相關基礎算法進行仿真測試，證明算法選擇與設計的正確性。
　　 實驗測試與實際應用表明，本嵌入式實驗平臺