基于嵌入式Linux操作系统的导航计算机系统设计

发布时间：2020-06-26 14:07

【摘要】： 捷联惯性导航系统是一种十分先进的惯性导航技术,通过导航计算机系统实时计算出姿态矩阵,建立起数学平台,以数学平台代替传统平台式惯性导航系统中的物理平台。导航计算机系统是整个导航系统的核心和关键,捷联惯性导航系统正向高精度、高可靠性、低成本、小型化、数字化的方向发展,提出一套合理的导航计算机系统设计方案,成为惯性导航系统的发展需要。本文结合导航计算机系统的设计要求,提出一套基于嵌入式Linux操作系统的导航计算机系统设计方案。选用ARM微处理器作为导航计算机系统的处理器,在ARM硬件平台上,移植了嵌入式Linux操作系统,建立了导航计算机系统的嵌入式系统硬、软件平台。高性能的ARM微处理器保证了导航计算机系统的数据处理能力,并且具有丰富的接口,方便导航计算机系统与导航系统中其它部分通信。采用ARM微处理器实现了单CPU的导航计算机系统,有效地精简了导航计算机系统的体积。在ARM硬件平台上移植了嵌入式Linux操作系统作为导航计算机系统的软件平台。嵌入式Linux操作系统具有内核稳定、功能强大、移植性好等特点,采用自由软件嵌入式Linux操作系统建立导航计算机系统的软件平台可以获得较高性价比。在PC机的Linux操作系统环境下,采用交叉编译的方法,根据需要裁减嵌入式Linux操作系统内核,交叉编译生成目标代码,下载到硬件平台上实现导航计算机系统的软件平台。建立起导航计算机系统的硬、软件平台后,编程实现一种导航算法。选用基于角速度输入的导航姿态算法,通过PC机编程实现,再采用交叉编译的方法生成导航计算机系统上可运行的导航应用程序,下载到导航计算机系统中。嵌入式硬件平台、软件平台以及导航应用程序构建了整个导航计算机系统。采用PC机编程模拟惯性元件,建立了导航计算机系统的运行环境,由导航计算机系统运行,导航计算机系统的运行结果表明导航计算机系统能够顺利完成导航计算机系统的相关功能,从而验证了本文提出的导航计算机系统设计方案的合理性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.12;TN966
【图文】：

启动信息,超级终端,命令行

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文char Linux_cmd[ ] = “noinitrd root=/dev/mtdblock3 console =ttySA15200 init= /linuxrc”指定根文件系统的所在分区为第三个 MTD 分区，这与 vivi 设置的 NALASH 分区相对应，指定控制台为第一个串口，通讯速率为 115200 bit/s，的脚本为根文件系统下的 linuxrc 文件。(6) 编译内核运行 make 命令进行交叉编译。即可在 vivi 文件夹下得到二进制文件 vi里的 vivi 文件就是可运行于 ARM 平台上的 Bootloader 引导程序。(7) 烧写 FLASH使用 jflash2410 工具，将 vivi 烧写到 NAND FLASH 中。启动嵌入式系统平台，可以在 PC 机上的 minicom 超级终端中看到 v启动信息，如图 3-1。

菜单,选择方式,内核,形式

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进入菜单配置环境，相对命令行形式较为直观，而且非常稳定。(3) make xconfigxconfig 界面比较友好，使用方便易于掌握。但对 PC 机配置要求较高，而且没有菜单配置环境稳定。本文选用菜单形式配置环境，在内核目录下运行如下命令：make menuconfig进入如图 3-2 所示的菜单形式的配置环境。

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