基于北斗导航的车载捷联惯导及航迹推算系统设计

发布时间：2021-08-12 18:42

　　设计了一种以STM32F407作为控制系统核心处理器的北斗卫星导航系统（BDS）/捷联惯导系统（SINS）/磁力计/车载ECU组合导航系统,实现了经纬度、航向角、速度等控制参数的输出。利用改进航迹推算算法将航向角、速度、位置等信息和BDS解析得到的导航信息进行组合,对得到的组合信息进行的卡尔曼滤波算法处理。最后对系统进行了车辆实际运动测量实验并达到了较好效果,结果表明:该设计具有一定实用价值。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(09)CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

整体系统结构图

HMC5983模块的作用主要是采集航向角，以修复组合导航系统航向角误差。HMC5983模块与STM32F407芯片之间通过I2C总线来完成通信，I2C总线是全双工通信，主要是用于与外部的设备进行通信，由SDA数据线和SCL始终线组成，可发送数据和接收数据。HMC5983模块电路图如图2(c)所示。3 软件部分

系统整体程序流程图如图3所示。BDS模块的频率为5 Hz，惯导器件模块的频率为40 Hz，电子罗盘修复陀螺仪累计误差[8]，车载ECU通过CAN总线通信获取实时车速，修复BDS无信号时的车速估计值。当系统上电后，各个模块开始工作，当卫星数据有效时，直接提取卫星数据中有用的信息构成定位数据包;当卫星数据无效时，利用前一时刻定位数据包和当前的惯性器件进行航迹估算，然后通过大地坐标系与平面直角坐标系进行经纬度坐标的转换，构造定位数据包，经卡尔曼滤波[9]，最后通过B4G按需上传或共享自身数据至指定服务器或云储存器。3.2 卡尔曼滤波

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于INS/GPS/磁力计的全组合导航[J]. 梅玲玉,马磊,张涛.  传感器与微系统. 2019(03)
[2]三轴地磁传感器误差建模及在线补偿方法[J]. 李浩,陈文杰,沈勇.  传感器与微系统. 2019(02)
[3]“北斗”卫星导航系统的概述与应用[J]. 李阳,董涛.  国防科技. 2018(03)
[4]基于DSP的组合导航系统设计和开发[J]. 冯志刚,黄启飞.  沈阳航空航天大学学报. 2017(06)
[5]基于Cortex-M4的多传感器组合导航系统设计[J]. 杨欢,熊剑,郭杭,衷卫声.  传感器与微系统. 2017(02)

硕士论文
[1]基于制导炮弹的BDS/SINS组合导航系统研究[D]. 翟萌.南京理工大学 2016
[2]基于STM32的GPS/DR组合导航系统的设计[D]. 刘超.北京交通大学 2012



本文编号：3338865