题目：嵌入式视觉/惯性组合导航系统硬件设计与实现

微小型飞行器在军事和民用领域有重要用途，实现其自主飞行具有重要意义。视觉导航和惯性导航都是适用于微小型飞行器自主飞行的导航方法，二者航姿数据的融合方法是当前的研究热点之一。本文设计了基于双DSP结构的嵌入式视觉/惯性组合导航系统，完成了系统的硬件设计、DSP软件框架设计以及航姿算法的DSP平台移植工作。 在硬件设计方面，本文完成了如下工作：1)以TMS320DM642为核心设计了高速视觉航姿解算系统。电路设计上支持两路模拟视频输入和一路模拟视频输出；使用CPLD简化了电路设计，扩展了系统的地址资源；扩展了两路高速UART，增强了系统通信能力；2) 以TMS320F2812 为核心设计了捷联航姿解算系统。以SPI接口的ADIS16350为子系统的MIMU，减小了系统体积和电路复杂度。3) MAV无线数传电路设计与实现。以高速GPRS模块GR64为测试对象，以C8051F040单片机为主控芯片设计了测试电路，测试了模块的通信性能，讨论了将其用于MAV无线数传的可行性。 在DSP软件框架设计方面，本文完成了如下工作：1) 基于DSP/BIOS嵌入式操作系统与RF5程序结构参考框架设计视觉航姿子系统DSP软件框架。在DM642平台上应用嵌入实时操作系统DSP/BIOS，应用RF5参考框架设计了子系统的底层驱动程序和应用层程序框架；2) 捷联航姿子系统底层驱动程序与SPI通信应用程序开发。 在航姿算法的DSP平台移植方面，本文完成了如下工作：1) 介绍了所移植的视觉捷联算法和捷联航姿算法的基本原理；在PC平台上进行了算法验证与性能测试；编写了航姿算法的C代码并完成代码的DSP平台移植。2) 在代码级和结构级两个层次对DSP程序进行了优化。 最终在两个子系统所进行的算法移植实验表明：本文所设计的视觉航姿子系统和捷联航姿子系统均能正确执行航姿算法，系统性能基本达到了预期设计目标。