● 摘要
高精度位置姿态系统(Position and Orientation System, POS)可为遥感器提供位置基准和姿态基准,是制约我国实现高性能遥感的技术瓶颈。组合导航计算机系统是POS的重要组成部分,它的性能直接影响了POS总体的性能指标。本文以国家高性能遥感领域的发展需求为背景,重点研究用于高精度POS的组合导航计算机系统,本文所设计的导航计算机系统也可用于其它组合导航领域,主要工作如下:1、在分析比较现有的导航计算机系统和用于POS系统的导航计算机系统的基础上,提出了一种基于PCI和DSP的POS用组合导航计算机系统设计方案。2、完成了基于PCI和DSP的组合导航计算机系统的硬件设计。系统包括加固型便携机和导航数据采集处理两部分,其中,加固型便携机是系统硬件集成的平台和系统的上位机,所设计的导航数据采集处理部分包括导航数据采集及处理模块和数据通信模块,前者完成惯性测量单元和GPS接收机数据的采集,实现两者的时间同步、惯性测量单元的标定补偿和导航解算等功能;后者通过PCI总线实现导航数据采集及处理模块与上位机的高速通信,数据的输出显示和存储功能由上位机来实现。3、系统的程序设计。开发了导航计算机中的PCI驱动程序,编写了运行在上位机中的POS管理软件,并实现了载体位置在电子地图中的显示等功能。研究了惯性导航的基本原理及用于SINS/GPS组合导航的算法,编制了运行在系统中的导航软件。4、系统试验。进行了组合导航计算机系统在静态条件下的纯惯性导航试验和跑车条件下的组合导航试验,分析了试验的结果,为系统的进一步应用打下了良好的基础。
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