基于多传感器的组合导航接口子系统

针对多传感器组合导航系统对数据通讯的同步性和实时性的要求，以单片机和DSP双CPU导航计算机构成的嵌入式导航系统为对象，开展了相应的接口子系统设计和实现研究。完成了组合导航计算机的接口电路，并以此为基础，设计了整个导航接口子系统的时序控制流程，以实现多传感器数据采集的同步性和实时性。同时给出了数据采集周期和导航解算周期的时序控制，以及双CPU之间的实时数据通讯的实现流程，最后通过实物联调验证了该方案设计的可行性。     

基于DSP的水下机器人组合导航系统设计

以实际科研项目为背景,研究了基于DSP＋单片机主从式双CPU结构的组合导航系统,可以兼顾导航系统数据I／O功能和运算功能,并且实现两者合理的分配。单片机实现外部多传感器的数据采集,DSP对所采集的数据进行数据运算和处理,同时采用双口RAM共享数据的方式保证双CPU间高速的数据通信。最后通过跑车实验,验证了导航计算机可以有效的融合多传感器的导航信息,达到运载体导航定位的精度和性能要求。     

基于PC104和DSP的分布式导航计算机设计

单独采用PC104不能很好的实现多传感器的数据采集和导航解算双重任务,本文基于PC104的堆栈式结构,以TI公司TMS320F28335浮点DSP为核心处理器设计了一款双CPU、分布式、小型化的导航计算机。通过PC104总线扩展MOXA多串口卡实现微惯性测量元件MIMU和GPS的数据采集,而在DSP中完成导航算法和组合导航参数的解算。PC104与DSP之间的高速数据通信通过扩展双端口RAM实现,系统地址的逻辑选通和时序的控制通过CPLD实现     

基于MIMU/GSP的双核微系统的设计与应用

为了提高导航精度,设计了以DSP+单片机双处理器为核心的MIMU/GPS组合导航微处理器系统,采用单片机+双口RAM采集GPS数据并缓存,DSP对数据并行读取,既节约了CPU时间,又实现了对IMU的高采样率;采用TL16C550A与MAX232和主机异步串行通信,来实现DSP和上位机的高速通信,并对数据实时显示;整个系统采用CPLD为时序控制,并利用1PPS脉冲和CPLD时钟分频实现MIMU和GPS数据的同步采集。本系统在中北大学周边路段进行跑车实验,以5K的采样率对惯性测量单元采样,同时能够完成周期内的导航解算,避免了串口通信带来的CPU时间等待;同时系统以1PPS为时间基准触发DSP中断能够保证数据采集和读取的实时性。通过实验验证,本系统具有高采样率,实时性好的优点,为组合导航系统的研究提供硬件平台,在实际的工程应用中具有一定的参考价值。     

无人机多传感器组合导航系统仿真研究

惯性导航系统受到陀螺和加速度计误差的影响,导航定位误差随着时间累积甚至发散.解决惯导系统误差累积的有效方法是采用组合导航系统.随着其他导航系统性能的不断提高,以惯导系统为中心,其他导航系统为辅助的组合导航系统是目前的研究热点.给出了一种以惯导系统为主,GPS和磁航向传感器为辅的多传感器组合导航系统,并对该组合导航系统进行了仿真研究.通过对仿真结果进行分析,验证了所提出的组合导航系统能够满足无人机导航任务的要求并且具有良好的稳定性.     

基于多传感器的波浪能滑翔器导航策略研究

以LPC2478为核心的嵌入式控制系统通过对多路传感器的数据采集,实现了波浪能滑翔器在海洋中的自主巡航监测环境。基于高斯大地线算法,计算出当前位置与预设位置的大地线距离和航向角偏差值;同时基于PID控制算法,计算出尾舵系统需要偏转的角度。2种算法构成了导航策略的算法体系,实现了波浪能滑翔器的视向跟踪和虚拟锚泊。同时,为保证导航信息的精准度,增加2组传感器:波高仪和流速仪,作为辅助导航传感器,从而建构了一个完整的控制波浪能滑翔器自主运行的导航系统结,在实际海洋试验中,取得了良好效果。     

基于DSP与FPGA的嵌入式组合导航计算机系统设计

为了满足SINS/GPS组合导航系统高精度、低功耗、小型化的需求,设计出基于DSP和FPGA架构的嵌入式导航计算机平台。首先,描述了导航计算机系统的总体架构,提出了导航计算机硬件总体设计方案,并阐述了导航信息处理模块和数据采集通信模块;其次,设计了Kalman组合滤波器,描述了组合导航系统软件流程;最后,进行样机实证试验。实验结果表明,该系统可以实时高效完成外围传感器信息数据采集、实时导航解算、Kalman滤波、上位机的指令读取等任务,满足SINS/GPS组合导航系统对导航计算机的性能需求。     

基于MIMU/GPS的组合导航计算机设计

为满足MIMU/GPS组合导航系统微型化、高精度的要求,以TI公司TMS320VC33型浮点DSP器件为CPU,Altera公司的Cyclone系列EPlC6Q24017型号FPGA为外设扩展器件,设计了一种实时性好、精度高、体积小,外设配置灵活的组合导航计算机系统;采用浮点放大器和FPGA实现了MIMU的高速、高精度数据采集;采用单片机控制接收,判断和校验GPS-OEM板异步串口输出的报文;各处理器之间通过双端口RAM共享数据,从而实现了分布式控制.     

基于单轴光纤陀螺的车载组合导航系统设计

针对陆上车辆导航定位设计了一种基于单轴光纤陀螺的简化惯导系统(Reduced Inertial Sensor System,RISS),该系统由一个单轴光纤陀螺、三个加速度计和一个倾角传感器组成。为获得较高精度的航向信息利用双天线GPS和RISS进行组合,构成双天线GPS/RISS组合导航系统,应用卡尔曼滤波技术实现数据融合,并进行仿真实验和跑车试验验证所设计系统的合理性。仿真实验结果证明双天线GPS/RISS组合导航系统与GPS/RISS组合导航系统相比,航向精度得到显著提升。跑车实验结果表明,设计双天线GPS/RISS组合导航系统的位置误差小于2m,航向角误差小于1°,能满足车载导航定位定向需求。     

基于双CPU组合航向系统的软件实现

研制了一种磁罗盘为主、角速度陀螺为辅的组合航向系统。该系统能根据外界干扰磁场的变化自动切换传感器的工作状态,从而获得满意的航向精度和信息的可靠性。提出了以单片机为处理器的双CPU控制结构,并给出了系统的软件实现方案。     

基于双CPU的继电保护测试仪设计

设计一种基于快速傅里叶变换(FFT)算法的继电保护测试仪。该系统采用双CPU的结构,上位机为MCU,主要用于人机界面和参数的输入,下位机为DSP,主要用于FFT算法的运算。在双CPU系统中,上下位机的通信采用并行通信中的共享内存原理。通过应用消息控制机制,上下位机能有效减少通信中的中断次数,提高测试的实时性。     

具有以太网接口的变电站监控系统设计

本文介绍了具有工业以太网接口的变电站监控系统的设计与实现。提出了双CPU结构的变电站监控系统,数字信号处理器TMS320VC5402作为主CPU,用于以太网接口的控制管理,以及定时向上位计算机发送数据,同时读取下位数字信号处理器采集的数据。数字信号处理器TMS320LF2407A作为从CPU,用于键盘、显示的控制,开关量、脉冲量、电网频率、模拟量等数据的采集以及模拟量和继电器的输出控制。系统软件支持MAC,TCP/IP等协议规范,从而实现了监控系统的网络化。给出了数字信号处理器TMS320VC5402与以太网控制器RTL8019AS的硬件设计及嵌入式TCP/IP协议的汇编程序设计。     

PCB电流互感器在继电保护中的应用

提出了一种以PCB电流互感器为基础的新型微机线路保护装置的设计方案,分析了PCB电流互感器的结构原理及特点,在此基础上设计了数据采集接口,整套系统采用双CPU结构,同时配合CPLD实现接口电路的扩展、时序控制以及地址译码.对装置的组成结构及各个模块进行了分析,并介绍了微机保护装置软件编程的主要内容及流程.采用PCB电流互感器的保护装置测量线性度广,采样精度高,采用一种传感元件可同时实现测量与保护的数据采集,克服了传统保护装置中电流变换器体积大、易饱和的缺点,可完全实现自动化生产,具有重要的使用价值和现实意义.     

基于双DSP的飞艇组合导航系统设计

在分析某小型平流层验证飞艇实际应用的基础上，介绍了适合该艇的INS/GPS组合导航系统基本原理。结合高性能定点DSP TMS320F2812和双口RAM CY7C028的特点，设计了以双DSP芯片为计算核心的导航计算机，给出了组合导航系统的硬件框图与软件流程图。飞行试验结果显示该系统具有良好的实时性和满足设计要求的测量精度，为平流层飞艇组合导航系统的设计提供了一定的理论基础。     

基于S7-400PLC的镀膜玻璃生产线控制系统

针对镀膜工程玻璃生产线工艺复杂,结构庞大,控制参数众多,镀膜过程控制要求响应快、精度高的特点,设计了以西门子S7-400PLC为核心的生产过程控制系统,结合系统结构与硬件配置方案;详细阐述了真空泵、磁控溅射靶阴极电源和玻璃传送伺服电机等子系统的控制策略和特点.给出玻璃长度计算方法和公式,以及位置控制程序流程框图,该系统采用2块独立工作的CPU模块,细化控制任务,提高了编程的灵活性和系统的可靠性.在WinCC组态软件平台上,设计了系统监控软件,上位机处理大量生产过程数据,归档重要参数,实现镀膜玻璃生产过程实时监控.控制系统在现场的成功应用表明,该系统结构合理,功能完善,控制效果好,满足了工程玻璃真空镀膜生产过程自动化的各项要求.     

一种基于DSP和MCU的双CPU数据处理系统设计

为了在完成实时数据采集处理的同时还能进行各种控制,设计了一种基于DSP和MCU的双CPU数据采集处理系统。阐述了该系统中高速A/D转换器与DSP接口、FLASH自举引导加载以及单片机与DSP通过主机接口(HPI)通信的具体实现方法。通过运行数据采集程序及处理程序,表明该系统工作稳定可靠。     

双CPU通讯在某发动机控制系统中的应用

结合现代发动机控制技术发展的特点,设计了一种基于386EX与TMS320F2812的双CPU高速实时控制系统,使用双口RAMIDT7024实现双机之间的高速数据交流和通信。给出了386EX、TMS320F2812与双口RAMIDT7024之间的接口电路。对双口RAM操作中共享冲突的几种方式进行了讨论和分析。利用机载实时自适应模型进行了硬件在回路仿真实验,并针对二者数据交换的仲裁方式,给出了软件流程图。     

基于IP网络的远程数字实时监控系统研究

为了满足安防行业对远程实时监控的需求,提出了一种基于IP网络的远程数字实时监控系统,系统采用双核结构的H.264视频编码器,改善了视频编码质量,提高了压缩比,降低视频流数据量.使用基于目前现有的TCP/IP网络实现RTP/RTCP的视频流传输协议传输数据,很好的利用了现有网络资源,又提高了网络的实时数据传输速率和可靠性,解决了传统模拟监控系统数据量大、无法远程传送的问题.其中重点讲述了该系统的硬件结构和软件设计中的关键技术.     

基于DSP和ARM的车载组合导航计算机设计

为了满足项目中对导航系统的小型化、低成本以及高精度等要求,设计了基于DSP和ARM构成的车载双核嵌入式导航计算机系统.采用DSP作为导航解算计算机,完成导航数据的快速融合与解算处理;采用ARM处理器负责系统级的控制和部分数据的采集;采用CPLD完成其他导航数据经V/F后的采集、译码和控制以及时间对准.通过USB接口实现...