基于定点DSP的航姿数据采集与处理系统

为实现航姿参考系统(AHRS)中航姿数据的快速采集和实时处理,设计一种基于定点DSP的航姿数据采集与处理系统.由微电子机械系统(MEMS)加速度传感器和陀螺仪以及三轴磁强计采集到的航姿数据通过高速模数转换器(ADC)转换成数字信号送入定点DSP进行处理,利用ADSP-BF506F的主频可达400 MHz的优势,用软件实现定点DSP模拟浮点运算,在保证实时性的前提下提高数据处理的精度.文中详细介绍了数据采集系统的硬件电路设计以及定点DSP模拟浮点运算的原理和试验方法.该系统方案成本低、抗干扰性强、功耗小,能够有效进行数据采集与处理工作,试验调试取得了良好的效果,为后期的姿态解算工作提供了便利.     

基于ARM9的MTi微惯性航姿系统数据采集的实现

提出了一种以S3C2440A微处理器为核心,利用RS-232实现对MTi微惯性航姿系统数据的采集,微处理器对采集到的数据进行处理、提取和存储,并且提供了系统软件设计流程方法和实验结果。实验结果表明,系统运行稳定可靠,具有较高的实时性。     

基于虚拟仪器的航姿系统故障诊断测试

分析了航姿系统的测试需求，阐述了基于虚拟仪器下的测试方法。给出了系统的硬件构成及软件实现方法。测试结果表明，该测试系统能够客观的反映航姿系统的各项实际情况。     

基于双DSP和FPGA的导航处理系统设计

机电技术的发展为惯性测量系统的大量应用奠定了基础。针对深海导航应用场合,为了提高深海惯性导航的精度和实时性,设计了基于双数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑门阵列（FPGA）的捷联惯性导航计算机,成功构建了低成本、小型化的捷联惯性导航系统（SINS）。重点描述了双DSP和FPGA导航计算机的硬件设计思路。扼要介绍了系统软件的框架结构。与目前大多数的惯性导航系统相比,该系统体积小、重量轻、功耗低,适用于运算复杂的嵌入式惯性导航系统。实验室车载实验结果证明了上述设计的正确性和可行性。     

多机型航姿系统综合训练装置的设计

介绍了一种多机型航姿系统综合训练装置,该装置可以实现对多型飞机航姿系统在非机载环境下的系统性能检测训练、系统配置训练、定检与通电方法训练、罗差校正方法训练、典型常发故障的模拟与排除训练、训练结果自动评定等功能。阐述了装置的整体组成、详细设计和软件设计的实现方法。实践表明,该设备工作稳定可靠,可以满足实际工作的需要。     

微小型航姿测量系统设计及误差补偿

航姿测量系统在通用航空、无人机、智能机器人等领域有着广泛的应用。设计了一种基于MEMS(micro electronic mechanical system)陀螺、加速度计、磁场计的微小型航姿测量系统,利用磁场强度和加速度计信息作为观测量,提出了基于Kalman滤波器及专家系统的航姿估计算法,该算法可根据加速度及磁场信息调整滤波器的量测噪声矩阵,使系统同时满足静态及动态的使用要求。分析了影响航姿精度的主要误差及相应的误差补偿方法,包括器件零偏、刻度系数误差、温度漂移及磁场干扰等。将系统输出与高精度惯导系统对比,该系统在静态下的姿态测量精度优于0.2°,动态条件下优于0.6°,满足设计要求。     

基于信息融合的小波神经网络航姿系统故障诊断方法研究

基于信息融合技术的思想,从航姿系统故障诊断的实际出发,建立了基于信息融合技术,集小波分析与神经网络于一体的紧密型小波神经网络,并给出了具体的算法。通过故障特征信息的有效组合,用各种子小波神经网络从不同侧面对设备故障进行初步诊断,然后对诊断结果进行决策融合。此诊断系统充分利用了各种特征信息,有效提高航姿系统故障检测和诊断效率,同时为非线性系统的故障诊断提供了新的理论和方法。     

一种航姿指示器综合检查仪的设计

针对飞机航姿系统交联复杂、故障率高、排故时间长和飞行出动准备时间过长的现状,采用以uPSD3254为核心的计算机控制系统,研制了一种便携式航姿指示器综合检查仪,它可以实现国产航姿指示器和传感器的故障检测、定位和性能检查。     

一种新型微惯性测量组合捷联惯导系统的研究

在大动态环境下,测量载体的角速度的陀螺仪已经很难满足陀螺仪量程的要求。本文针对具有大角速度和大角加速度的短时飞行的动态载体,利用加速度计的输出公式和惯性器件的测量值,解算出载体质心的线加速度和角速度;根据微惯性测量组合捷联惯导系统原理设计了微惯性测量组合的安装方案并且论证了该组合方案的优越性;通过MATLAB软件对该方案经行了仿真,结果表明该方案有效提高了系统精度。     

基于压电陀螺仪的小型惯性测量装置

该装置用压电陀螺和石英挠性加速度计来测量载体的角速度和加速度.用圆锥和划船补偿算法以及动态校准零位方法,来提高整个装置的精度和稳定性.该装置体积小、成本低、可靠性高,可广泛应用于民用和军事领域.     

基于四元数法的捷联式惯性导航系统姿态解算研究

为实现捷联式惯性导航系统的精确导航,载体的姿态解算算法是核心技术之一。首先分析了欧拉法、方向余弦法、四元数法求解姿态矩阵的优缺点,根据四元数法与方向余弦法两种解算方法分别进行计算,两种方法的计算结果之差与理论真值比较以得到解算的相对误差,从而验证了四元数法的正确性和有效性,最后提出提高采样频率和采用高阶计算算法能进一步减小姿态解算误差。数字化仿真与转台试验结果表明,根据本文所述算法进行载体姿态解算的误差很小,具有良好的实时性,为捷联式惯性导航技术的工程实践提供了依据。     

姿态参照系统中硅微机械加速度计的温度补偿

微机械加速度计的输出受到环境温度的影响.文中以姿态参照系统为例,通过温度实验,得到了姿态参照系统中的微机械加速度计在不同温度下的输出,通过数据拟合建立了静态温度模型,对加速度计的零偏和标度因子进行了补偿.在姿态参照系统中对该温度补偿模型进行试验,结果表明得到的模型可以有效地补偿系统中的微机械加速度计的温度误差.使加速度计随温度变化的稳态输出变化的数量级由10-3减小到10-4.该温度补偿方法也适用于其他MEMS惯性测量系统中的微机械加速度计的温度补偿.     

低成本GPS姿态和航向系统的设计

本文采用三块Rockwell公司生产的Jupiter OEM板、PC104 586工控机及其接口板研制成低成本GPS姿态系统样机。基于Jupiter OEM板的特点,解决了GPS三天线姿态测量算法、系统的重构技术和接收机的时间同步等问题。     

某型航向姿态基准系统的检测系统设计

介绍一种采用虚拟仪器技术的某型航向姿态基准系统的检测系统,详细说明了系统的硬件和软件设计,给出了系统的测试方法.     

直升机航向姿态系统机内测试降虚警方法

振动、温度等环境因素导致的虚警问题严重阻碍着机内测试在直升机航向姿态系统中的应用,针对该问题建立了航向姿态系统机内测试的隐马尔科夫模型,采用正常、虚警、故障等历史信息训练该模型.提出了基于隐马尔科夫模型的降虚警方法,该历史信息与当前机内测试结果相结合,监测识别机内测试虚警.某型直升机航向姿态系统机内测试试验结果表明,该方法可以有效地降低机内测试虚警.     

基于LabVIEW的转动惯量测试系统

将虚拟仪器技术引入到工程测试领域,提供了一套基于LabVIEW软件平台的转动惯量测试系统的解决方案.测量时被测工件安装在定轴测试系统上,采用加速度传感器检测系统的自由摆动信号,通过信号调理模块处理,经USB2821采集卡采集到计算机,应用LabVIEW软件测试系统的固有频率,并依此计算工件的转动惯量.文中给出了计算机设计流程图.最后应用实验的方法验证了系统的可行性.     

基于DSP的多频率电阻抗成像系统

设计了基于DSP的主从式数据采集系统。PC机作为主控机，进行可视控制、图像重建、实时显示等操作；DSP实现电极选能、数据采集并与PC机进行数据通讯。采用直接数字合成（DDS）技术构建双路正弦波及同步方波发生器，实现幅值、频率、相位等连续调节；调制信号经同相与正交解调，获取实部与虚部信息。测试结果表明，该系统（16电极）数据采集速度高达149帧／秒，误差为1％，具有很好的重复性。