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某组合导航系统电气设计与实现

发布时间:2020-07-09 06:27
【摘要】:随着现代科学技术和军工科研技术的快速发展,航海、航空、航天等领域对导航系统综合性能的要求越来越高。半导体技术和计算机技术的发展,使得各军工企业和科研机构对包含多种导航设备的组合导航系统的研究也不断深入。由于实际应用场景的不同,导航系统的设计指标也不尽相同。针对特定应用场景设计出精准快速的导航系统并实现相应控制功能,已经成为组合导航领域的重要科研方向之一。本文结合某军工科研具体工程要求,完成了以惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)为核心的组合导航系统的电气设计,实现了对试验弹下落过程中速度、位置和姿态等信息的实时快速准确测量、存储,且增加了根据采集到的运动信息进行开伞控制的功能。本文详细分析了组合导航系统功能需求,根据功能需求和性能指标提出了可行的总体设计方案,并对该方案中所用的主要器件进行了论证;根据总体设计方案对系统硬件电路进行了详细设计,主要包括主电源模块设计、导航解算模块设计、时序开伞控制模块设计、爆炸螺栓控制模块设计、电池电量指示模块设计等;完成了底层功能软件设计,主要利用FPGA控制各外部设备,实现了数据采集、数据整合存储和各模块之间通信的功能,并利用ARM完成了组合导航解算和时序开伞控制功能。本系统经过多次调试和测试,测试结果表明本组合导航系统可以快速准确地采集到试验弹从投放到落地期间的速度、位置和姿态等信息,并完成开伞控制功能,实现了精度高、体积小、成本低的设计要求,达到了预期的设计目标。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TN967.2

【参考文献】

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本文编号:2747080

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