水下光纤捷联惯性测量装置的设计与实现
发布时间：2021-10-21 10:58
水下导航一直是导航领域研究的热点,因为水下环境封闭、无线电信号衰减等问题使得水下可用的导航方式非常有限。而惯性导航（简称“惯导”）以其独立性、自主性、精度高以及体积小等特点,成为水下导航中较为实用的导航方式,但惯导的误差会随时间积累,因此多采用惯导与GPS/多普勒计程仪等组合的方式进行导航。本文在分析目前国内外水下导航发展现状的基础上,设计一款由捷联惯导/多普勒计程仪组成的水下导航装置,其中惯导采用捷联方式,包括三个正交的光纤陀螺仪和三个正交的石英加速度计,测量载体运动的角速度和加速度;同时采用DSP和FPGA架构的导航计算机,负责导航解算功能;而多普勒计程仪测量航行器对地或对水速度,并发送给导航计算机,最后通过信息融合的方式,实现精确的定位与导航。论文的主要研究内容:（1）完成水下光纤捷联惯性测量装置的总体方案设计。针对惯性测量装置需要实现的功能,对装置的硬件构成、软件逻辑与系统结构进行总体设计;同时对装置中的光纤陀螺仪、加速度计和多普勒计程仪等关键器件进行介绍和选型。（2）对捷联惯性测量装置的核心算法进行研究。从捷联惯导（简称“INS”）和多普勒计程仪（简称“DVL”）的原理入手,...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Phins6000和PhinsDVLReadyiXblue公司于2016年推出了全新的PhinsCompact系列光纤陀螺惯性导航系统，可
备交付给用户之前，将 DVL 安装在 Phins 6000 的角进行标定，Phins DVL Ready 更加便于安装，并示为 Phins 6000 和 Phins DVL Ready。图 1.1 Phins 6000 和 Phins DVL Ready 2016 年推出了全新的 Phins Compact 系列光纤陀螺作者提供多种尺寸、导航精度和调查等级的惯导设3、C5 和 C7，如图 1.2 所示。C3、C5、C7 的定位精度分别为0.15°、0.05°、0.01°；姿态精度分别为0.0
图 1.3 Octans 3000 和 Rovins 系列光纤罗经生产销售光纤陀螺和捷联惯导系统超过 17了 3 个 KVH DSP-1750 陀螺仪，这是世界上最了 3 个低噪声 MEMS 加速度计，3 轴磁力计机。纯惯性导航下，GEO FOG 3D INS 的航向NSS 辅助下，航向精度可达0.05°；双天线 G 3D INS 采用先进的传感器融合技术，为各，海洋和地下应用和平台提供可靠，高度精物如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频锁相环PLL电路在版图布局设计中的相关探讨[J]. 殷慧萍. 通讯世界. 2018(08)
[2]水下机器人惯性导航系统[J]. 李秦牧,朱大奇,邓志刚. 现代计算机(专业版). 2018(21)
[3]2017年国外惯性技术发展与回顾[J]. 薛连莉,陈少春,陈效真. 导航与控制. 2018(02)
[4]水下SINS/DVL组合导航技术综述[J]. 赵俊波,葛锡云,冯雪磊,周宏坤. 水下无人系统学报. 2018(01)
[5]多普勒计程仪水下速度标定方法的研究[J]. 宋君才,孙雷,蒋鹞飞,李娟伟. 船舶. 2018(01)
[6]国外水下导航技术现状分析[J]. 郑彤. 舰船电子工程. 2016(10)
[7]进大海探索,入无人之境——自主水下航行器引领海洋科学新发现[J]. 张燕武. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2016(02)
[8]DSP EMIF与FPGA双口RAM高速通信实现[J]. 杨龙,李范鸣,刘士建. 现代电子技术. 2014(13)
[9]光纤陀螺仪及其应用[J]. 王丽琴. 自动化与仪器仪表. 2013(05)
[10]多普勒计程仪辅助捷联惯导初始对准技术研究[J]. 鲍桂清,于飞,高伟,奔粤阳. 电光与控制. 2013(02)
硕士论文
[1]基于DSP的EMIF接口的设计[D]. 杨凡.东南大学 2017
[2]基于FPGA的捷联惯组数据采集系统的设计与实现[D]. 高凯.哈尔滨工业大学 2017
[3]海浪运动参数测量技术研究[D]. 胡璞.哈尔滨工程大学 2017
[4]基于DSP和FPGA的导航计算机系统设计[D]. 徐小淇.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于SYS/BIOS的弹载SAR并行处理研究[D]. 马倩.西安电子科技大学 2015
[6]基于FOG捷联惯导的水下组合导航系统研究[D]. 吴亮.东南大学 2015
[7]基于FPGA的UART接口协议转换模块设计[D]. 杨晶.哈尔滨工业大学 2014
[8]光纤陀螺捷联惯导/多普勒计程仪一体化组合导航方法研究[D]. 丁妍.哈尔滨工程大学 2014
[9]高精度光纤陀螺温度补偿系统的设计与实现[D]. 齐兵.哈尔滨工程大学 2014
[10]微小型观探测UUV水下组合导航技术的研究[D]. 张宏德.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3448840
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Phins6000和PhinsDVLReadyiXblue公司于2016年推出了全新的PhinsCompact系列光纤陀螺惯性导航系统，可
备交付给用户之前，将 DVL 安装在 Phins 6000 的角进行标定，Phins DVL Ready 更加便于安装，并示为 Phins 6000 和 Phins DVL Ready。图 1.1 Phins 6000 和 Phins DVL Ready 2016 年推出了全新的 Phins Compact 系列光纤陀螺作者提供多种尺寸、导航精度和调查等级的惯导设3、C5 和 C7，如图 1.2 所示。C3、C5、C7 的定位精度分别为0.15°、0.05°、0.01°；姿态精度分别为0.0
图 1.3 Octans 3000 和 Rovins 系列光纤罗经生产销售光纤陀螺和捷联惯导系统超过 17了 3 个 KVH DSP-1750 陀螺仪，这是世界上最了 3 个低噪声 MEMS 加速度计，3 轴磁力计机。纯惯性导航下，GEO FOG 3D INS 的航向NSS 辅助下，航向精度可达0.05°；双天线 G 3D INS 采用先进的传感器融合技术，为各，海洋和地下应用和平台提供可靠，高度精物如图 1.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频锁相环PLL电路在版图布局设计中的相关探讨[J]. 殷慧萍. 通讯世界. 2018(08)
[2]水下机器人惯性导航系统[J]. 李秦牧,朱大奇,邓志刚. 现代计算机(专业版). 2018(21)
[3]2017年国外惯性技术发展与回顾[J]. 薛连莉,陈少春,陈效真. 导航与控制. 2018(02)
[4]水下SINS/DVL组合导航技术综述[J]. 赵俊波,葛锡云,冯雪磊,周宏坤. 水下无人系统学报. 2018(01)
[5]多普勒计程仪水下速度标定方法的研究[J]. 宋君才,孙雷,蒋鹞飞,李娟伟. 船舶. 2018(01)
[6]国外水下导航技术现状分析[J]. 郑彤. 舰船电子工程. 2016(10)
[7]进大海探索,入无人之境——自主水下航行器引领海洋科学新发现[J]. 张燕武. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2016(02)
[8]DSP EMIF与FPGA双口RAM高速通信实现[J]. 杨龙,李范鸣,刘士建. 现代电子技术. 2014(13)
[9]光纤陀螺仪及其应用[J]. 王丽琴. 自动化与仪器仪表. 2013(05)
[10]多普勒计程仪辅助捷联惯导初始对准技术研究[J]. 鲍桂清,于飞,高伟,奔粤阳. 电光与控制. 2013(02)
硕士论文
[1]基于DSP的EMIF接口的设计[D]. 杨凡.东南大学 2017
[2]基于FPGA的捷联惯组数据采集系统的设计与实现[D]. 高凯.哈尔滨工业大学 2017
[3]海浪运动参数测量技术研究[D]. 胡璞.哈尔滨工程大学 2017
[4]基于DSP和FPGA的导航计算机系统设计[D]. 徐小淇.哈尔滨工业大学 2016
[5]基于SYS/BIOS的弹载SAR并行处理研究[D]. 马倩.西安电子科技大学 2015
[6]基于FOG捷联惯导的水下组合导航系统研究[D]. 吴亮.东南大学 2015
[7]基于FPGA的UART接口协议转换模块设计[D]. 杨晶.哈尔滨工业大学 2014
[8]光纤陀螺捷联惯导/多普勒计程仪一体化组合导航方法研究[D]. 丁妍.哈尔滨工程大学 2014
[9]高精度光纤陀螺温度补偿系统的设计与实现[D]. 齐兵.哈尔滨工程大学 2014
[10]微小型观探测UUV水下组合导航技术的研究[D]. 张宏德.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3448840
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3448840.html
