基于嵌入式平台北斗/SINS组合导航设计与实现

发布时间：2024-04-10 23:54

　　因为单一导航系统在精度、稳定性及导航信息完整性等方面有一定的局限性,组合导航技术可以充分发挥各个系统的优点,能够得到更可靠、更全面的导航信息。随着中国北斗卫星导航系统建立,在组合导航中增加北斗卫星导航系统有着极为重要的意义。嵌入式系统在系统的实时性、可移植性、应用专用性以及低资源占有性等方面具有突出特点,在组合导航系统中应用嵌入式技术可以使系统更小型化,更具有专用性。因此本文主要对嵌入式平台北斗/SINS组合导航进行研究。本文首先给出了组合导航系统的总体设计方案,在硬件方面,选择合适的嵌入式硬件平台及导航硬件模块,并且进行相应的硬件调试;在软件方面,以本文搭建的硬件环境及所需功能为基础,选择Windows CE 6.0作为本设计的嵌入式操作系统,Visual Studio 2005作为本设计的开发环境。然后,详细阐述了 Windows CE 6.0嵌入式操作系统定制与移植过程,在此基础上,通过研究导航模块的工作原理和通信机制,用C#开发出接收导航模块数据并对导航数据进行处理的程序。利用扩展卡尔曼算法,在嵌入式平台上实现了北斗/SINS组合导航。最后,为了验证基于嵌入式平台北斗/SINS...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１北斗卫星覆盖范围??Ｆｉｇｌ．?１?Ｃｏｖｅｒａｇｅ?Ａｒｅａ?ｏｆ?ＢｅｉＤｏｕ?Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ??１．２．２?ＧＰＳ概况及其特点??

ＧＰＳ系统由空间卫星部分、地面控制与监测网络部分及用户部分这三部分构成。ＧＰＳ空??间２４颗卫星均匀分布在既定６个轨道面上，相邻轨道间卫星有３０°夹角，这样在地表上任??何一点都可以同时观测到４颗以上卫星，保证信号可覆盖全球。ＧＰＳ系统组成框图如图１．２??所示。??３??

图１．３嵌入式系统组成框图??Ｆｉｇｌ．３?Ｅｍｂｅｄｄｅｄ?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?Ｄｉａｇｒａｍ??

??图１．２ＧＰＳ组成框图??Ｆｉｇｌ．２?ＧＰＳ?Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?Ｄｉａｇｒａｍ??１．２．３惯性导航概况及其特点??任何有质量的物体都具备惯性，基于惯性原理的惯性导航不需要外界信息，能够在任何??时间，在全球任何一个地方进行连续的三维定位和三维定向，卫星导航、无线电....

图２．１?ＯＫ２１０板载资源图??Ｆｉｇ２．１?ＯＫ２１０?Ｏｎｂｏａｒｄ?Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?Ｄｉａｇｒａｍ??２．１．２北斗模块选择与调试??

Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ８处理器具有完全的应用兼容性，支持传统的ＡＲＭ、Ｔｈｕｍｂ指令集和新增的高性能??紧凑型Ｔｈｕｍｂ－２指令集。??如图２．１，展示了?ＯＫ２１０开发板集成了丰富的片上资源：??１．支持ＲＧＢ的ＬＣＤ控制器??２．４路１；＾１接口??３．４?个?ＵＳＢ２．０?主?Ｐ....

图２．２北斗模块外观??Ｆｉｇ２．２?Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ?ｏｆ?ＢｅｉＤｏｕ?Ｍｏｄｕｌｅ??如图２．２所示，该模块的核心是使用低功耗ＨｕｍｂｉｒｄＴＭ芯片的ＵＭ２２０－ＩＩＩ－ＮＬ定位＿块

图２．２北斗模块外观??Ｆｉｇ２．２?Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ?ｏｆ?ＢｅｉＤｏｕ?Ｍｏｄｕｌｅ??如图２．２所示，该模块的核心是使用低功耗ＨｕｍｂｉｒｄＴＭ芯片的ＵＭ２２０－ＩＩＩ－ＮＬ定位＿块。??整个模块体积小巧为５０．０?＿ｘ４４．０?＿?，性能稳定。模块具有ＳＭＡ直插型接口....

本文编号：3950553