题目：分布式POS用子IMU数据采集与处理系统设计与实现

分布式POS由一个高精度主测量系统和多个小型化中低精度子测量系统组成，可为主子多定位点提供高精度位置、速度和姿态信息，广泛应用于多任务载荷联合成像、阵列天线SAR及舰载甲板变形测量，具有重要的应用价值。分布式POS子测量系统的核心是小型化子惯性测量单元（Inertia Measurement Unit，IMU），子IMU的数据采集与处理系统的性能对子定位点测量精度起重要作用，是分布式POS关键技术之一。本论文针对分布式POS小型化子IMU的技术需求，完成了数据采集与处理系统设计，开展了子IMU数据降噪问题的研究 ，实现了IMU信号的并行采集与实时处理。论文主要工作如下：首先，针对子IMU小型化及高可靠性设计的需求，综合分析了数据采集与处理系统技术特点，提出了基于ARM（Advanced RICS Machines）的陀螺仪、加速度计和温度信号的并行采集与数据实时处理的总体方案。其次，完成了子IMU的数据采集与基于ARM的数据处理电路的设计，设计了基于嵌入式内核的ARM系统软件和应用软件。通过软硬件系统的研制，实现了子IMU信号的并行采集、实时数据处理及时间同步，满足子IMU小型化及高可靠性的需求。另外，针对分布式POS小型化子IMU数据随机噪声大的问题，提出了基于变步长LMS（Least Mean Square）自适应算法的分布式POS子IMU数据降噪方法，仿真实验结果表明，该方法能够有效的降低陀螺仪和加速度计的随机噪声，为子IMU的高精度测量提供技术支撑。最后，搭建了基于小型光纤陀螺和挠性加速度计的子IMU数据采集与处理系统的测试平台，并对系统的整体性能进行了实验，结果表明了本文设计完成的子IMU数据采集与处理系统的可行性和正确性。