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《基于FPGA的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、分類號:!盟2壘ZUDC:621.3編號:Q璺!Q壘2基于FPGA的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計DESIGNoFSTRAPDOWNINERTIALNAⅥGATIoNSYSTEMBASEDoNFPGA學位授予單位及代碼:拯疊理王太堂(!Q!璺魚2研究方向:光通信丕統(tǒng)理論生無線通信拉本申請學位級別:亟±論文起止時間:2012.09—2013.12長春理工大學碩士(或博士)學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的碩士(或博士)學位論文,《基于FPGA的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,一獨立進行研究工作所取
2、得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者簽名:盎紐一年一月一日長春理工大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解“長春理工大學碩士、博士學位論文版權(quán)使用規(guī)定",同意長春理工大學保留并向中國科學信息研究所、中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫和CNKI系列數(shù)據(jù)庫及其它國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱
3、。本人授權(quán)長春理工大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學位論文。作者簽名:年月日導(dǎo)師簽名:辯』
4、一年一月一日摘要本文首先對慣性導(dǎo)航基本原理及作用進行了研究,并對捷聯(lián)慣性導(dǎo)航中涉及到的數(shù)學平臺解析原理和基于歐拉角法的姿態(tài)矩陣求解過程進行了分析,并最終將其確定為本論文導(dǎo)航解算算法的編譯依據(jù)。隨后,根據(jù)所設(shè)計的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)功能和性能需求對硬件電路結(jié)構(gòu)和功能部件進行了設(shè)計。在上述工作基礎(chǔ)上,利用SOPCBuilder對系統(tǒng)的NioslI內(nèi)核及各
5、功能模塊進行了搭建。用QuartusII軟件建立了工程文件,整合了功能模塊,完成了片上系統(tǒng)的設(shè)計和編譯工作,并生成了FPGA配置文件和工程文件。用Modelsim軟件對系統(tǒng)功能模塊進行了時序仿真完成了功能驗證工作。至此整個導(dǎo)航系統(tǒng)的平臺搭建完畢,隨后利用Matlab軟件建立了載體模擬軌跡并編寫算法對載體導(dǎo)航信息進行了解算,得到了載體速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)的解算結(jié)果和誤差仿真結(jié)果驗證了算法的可行性。關(guān)鍵詞捷聯(lián)慣性導(dǎo)航,解算算法,片上系統(tǒng),仿真ABSTRACTInthepaper,wefirststudybas
6、icprincipleandfunctionoftheInertialNavigation.thetheoryofcalculationonmathematicalplatforminvolvedinStrapdownInertialNavigationandsolvingprocessofattitudematrixBasedoneuleranglesmethodareanalyzed.ThismethodofNavigationdecodingalgorithmdeterminedtothebasiso
7、fthecompile.Then,DesignofhardwarecircuitstructureandfunctionalunitaccordingtosystemfunctionalityandperformancerequirementsoftheStrapdownInertialNavigationSystem.Onthebasisoftheaboveresearch,setuptheNiosIIcoreandthefunctionmoduleofsystemusetheSOPCBuilder.Se
8、tupprojectfilesandintegratedthefunctionmoduleusetheQuartusIIsofhval'e.Completedtheon—chipsystemdesignandcompilationandgeneratetheFPGAconfigurationfilesandprojectfiles.CompletedtimingsimulationofthesystemfunctionmoduleusingModelsimsoftwareandfinishedthefunc
9、tionverificationwork.Atthispointthewholenavigationsystemplatformfinished,thensetupthesimulationtrajectorybasedonMatlabsoftwareandcalculatingthenavigationinformationusethealgorithms,thenavigationparameterssuch