無人飛行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)研究.pdf

1、無人飛行器對導(dǎo)航系統(tǒng)的要求主要有：體積小、重量輕、功耗小、精度高以及運算速度快等。目前，導(dǎo)航系統(tǒng)的種類繁多，其中捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以其完全自主性、體積小、重量輕和成本低等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其誤差隨時間而不斷積累的缺陷，難以長時間單獨工作。本文中對捷聯(lián)慣導(dǎo)與GPS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)進行了研究，設(shè)計了基于卡爾曼濾波器的組合導(dǎo)航信息融合算法，并在Matlab/Simulink環(huán)境下，分別對純捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)進行了仿真分析，同時

2、驗證了組合導(dǎo)航算法的可行性。
　　本文研究了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的兩種實現(xiàn)方案，即FPGA方案和DSP+ARM方案。其中，前者利用FPGA的靈活可定制性，以及強大的運算能力，設(shè)計了基于FPGA的雙NiosII處理器架構(gòu)的導(dǎo)航計算機，其中一個NiosII處理器負責數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及傳感器控制，另一個則負責導(dǎo)航運算。DSP+ARM方案同樣采用雙CPU架構(gòu)，采用具有強大運算能力的浮點型DSP以及基于Cortex-M3處理器的STM32芯片，