船用捷联式惯性导航仿真系统设计及研究

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统,并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好的模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。     

小型无人机导航系统硬件设计

为提高某小型无人机导航系统的信号综合能力,结合低成本的设计思想,给出了某无人机导航系统的硬件设计方案。研究了惯性导航数据的采集过程。安排了17路数据的采集通道和采集时序。利用DSP丰富的串口资源,为硬件系统与半物理仿真平台及实际飞行器双方面的通信留出了接口。缩短了无人机的开发周期。通过半物理仿真实验,检验了硬件系统的实时性与准确性。该系统体积小、功耗低,可实现捷联惯导与GPS组合导航对外部数据的需求。具有一定的工程应用价值。     

基于VC33和EPM7512的导航计算机设计

为了满足捷联式惯性导航装置对小型化、低成本及高精度等方面的要求,设计了一种基于VC33和EPM7512的嵌入式导航计算机。介绍了导航计算机软硬件设计的方案及实现方法。经验证,该系统体积小、功耗低、精度高、实时性好,能够满足捷联式惯性导航装置的需要。系统还可以用于实验教学,使学生对导航计算机和嵌入式系统有直观的认识。     

基于LabVIEW和DSP的多路数据采集系统的设计

针对传统采集系统成本高的问题,设计了一种基于LabVIEW和DSP的多路数据采集系统。系统下位机以TMS320VC5509A为核心进行设计,上位机采用LabVIEW进行设计,两者之间通过以太网进行实时数据通信。该系统具有体积小、成本低、低功耗、便于维护等优点。     

基于CC1100的气体遥测系统设计与实现

本文介绍了一种采用CC1100芯片设计的有毒气体浓度信号无线收发系统,详细地给出了系统的软硬件设计。该系统具有体积小、功耗低、成本低等特点,并通过实际组网测试,验证了设计方案的可行性,具有很好的应用价值。     

图象存储器的设计

图象存储器是图象处理系统的关键部件。双端口存储器体积小、成本低、功能强，是可直接在１０ＭＨｚ以上的时钟下工作、新发展起来的存储器件。本文以ＴＣ５２４５２６为例介绍图象存储器的设计。     

基于MEMS的惯性导航系统研究与设计

提出了一种基于MEMS的捷联式惯性导航系统硬件和软件设计方法。设计了以ARM9处理器为核心的硬件平台,介绍了核心处理器及惯性器件的选型,给出了硬件系统组成;提出了基于嵌入式实时操作系统的软件设计方法,给出基于该操作系统的多任务设计方法及导航算法流程;该导航系统能够实现MEMS信息的实时提取、计算、位姿输出。     

基于ARM的温度测量系统

本文设计了一款基于ARM的温度测量系统,其具有体积小、处理能力强、接口丰富、成本低、测温精度高等特点.整个系统由三个模块组成,包括温度测量模块、微处理器模块和温度控制模块.     

模糊PID控制在平台稳定回路中的应用

平台式惯性导航系统是由惯性稳定系统组成框架式平台,为姿态稳定系统和导航系统提供精确的测量基准.惯导平台稳定回路是保障导航精度的关键部分.针对稳定回路设计控制器时,发现传统PID控制有抗干扰能力不强、控制参数易改变等缺点,将自适应模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环稳定回路设计中.通过对系统仿真结果表明,该控制器的自适应能力和抗干扰能力都优于经典的PID控制器,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性,具有一定的工程应用价值.     

一种提高船舶导航雷达远距离探测能力的方法

船舶导航雷达接收机的中频窄带滤波器性能直接影响到雷达对远距离目标的探测能力。提出了构造一种提高船舶雷达远距离回波信号信噪比的“匹配滤波器”的方法。通过阻抗变换的方法设计高Q窄带中频滤波器,达到了2 MHz的通带宽度,小于3 dB的带内插损以及较高的矩形系数等设计目标。将滤波器运用于实际的船舶导航雷达接收机中,有效提高了雷达的探测距离。设计的窄带滤波器还有体积小、结构简单、制作方便、成本低等特点。     

GPS失效下的无人机组合导航系统

针对电力巡线无人机GPS失效下的导航问题,鉴于单一的惯性导航系统导航精度不高及高度通道发散的缺陷,利用电力巡线无人机必须配备的CCD高清相机构成单目视觉系统,组成基于单目视觉系统、气压高度计辅助的捷联惯性导航系统。系统通过事先设定的定位点信息修正导航系统的导航参数。文中给出了系统总体设计方案,建立了包括元件误差模型在内的组合导航系统模型,并进行组合导航与SINS导航对比的数值仿真。仿真结果表明,组合导航系统具有较好的容错性能,其导航精度和可靠性均有提高。     

嵌入式人脸检测系统平台设计与实现

描述了基于S3C2410的人脸检测系统的平台设计及实现过程,主要包括人脸检测系统的硬件架构搭建及软件平台设计实现.将Adaboost人脸检测算法在该硬件环境上的运行,得到了较好的效果.该系统为嵌入式系统的开发提供了一个范例,达到了系统体积小,成本低,速度快、可靠性高的目的.     

一种微型变焦系统的设计

为适应某些特殊领域对微型化和简单化的需要,运用光学设计软件CODEV,在传统机械补偿式变焦镜头的基础上,结合非球面透镜理论,设计了一个可见光波段的只有一个移动镜的4片式微型变焦系统。此系统具有结构简单、精度高、成本低、体积小等特点,可满足在变焦范围内连续清晰成像的要求。     

基于遗传神经网络的扭矩传感器设计

分析了传统扭矩传感器存在的主要误差,利用遗传算法优化的BP神经网络对扭矩传感器误差进行了补偿,提高了系统的测量精度.利用MSP430单片机完成神经网络的回想,使设计的智能传感器体积小、耗电省、成本低.     

MINS/GPS组合导航系统设计与实验

设计了一套MINS/GPS组合导航系统实验样机,可实时输出导航位置、速度和姿态信息。以GPS接收机的秒同步脉冲(PPS)与串口通信协议尾字节作为对齐标志,完成MINS与GPS时间同步;利用GPS的速度信息进行车载实验初始方位角对准,并利用横向约束条件标定惯导与车体间的方位安装误差角;设计了基于虚拟噪声的现场最优标定方法。以上措施均有效提高了系统的精度和可靠性。车载实验结果表明:无GPS辅助时,纯惯性导航在120 s时刻满足短时间惯性导航精度要求;组合导航定位精度在30min内与GPS相当。     

基于OpenGL的捷联式惯性导航系统三维路径重建技术研究

简述了使用OpenGL技术设计实现捷联式惯性导航系统三维路径重建的过程。对捷联式惯性导航系统进行轨迹数据的加工整理、路径曲线的三维观察及重建、三维路径的工程图表示和路径曲线分段的半径标识。利用CAD软件进行绘图设计和造型分析的结果表明,采用自主式的捷联式惯性导航系统进行路径重建在检测运动参数方面的重要性。     

MINS/GPS组合导航系统设计与实验

设计了一套MINS/GPS组合导航系统实验样机,可实时输出导航位置、速度和姿态信息。以GPS接收机的秒同步脉冲(PPS)与串口通信协议尾字节作为对齐标志,完成MINS与GPS时间同步;利用GPS的速度信息进行车载实验初始方位角对准,并利用横向约束条件标定惯导与车体间的方位安装误差角;设计了基于虚拟噪声的现场最优标定方法。以上措施均有效提高了系统的精度和可靠性。车载实验结果表明,无GPS辅助时,纯惯性导航在120s时刻满足短时间惯性导航精度要求;组合导航定位精度在30min内与GPS相当。     

基于S3C2440的嵌入式视频监控实现

设计了一种方便的基于S3C2440的嵌入式视频监控系统,该系统以TX2440A开发板为硬件平台,以Linux操作系统为软件平台。该系统具有体积小、成本低、易操作等特点。经实验结果表明,对捕获的视频效果较好,较好满足视频监控需求,具有一定的市场价值。     

基于最优滤波的卫星和惯性组合导航方法

针对目前三种主流导航方法各自的不足,提出了一种基于最优滤波法的卫星、惯性组合导航方法,采集这两种导航系统实时测量得到的伪距、伪距率的差值,通过设计合适的最优滤波器,以校正系统误差,获得高精度位置、速度、姿态的用户定位结果,从而弥补了惯性导航误差随时间离散和卫星导航易受外界电磁环境干扰、无法直接提供用户姿态信息的问题。     

组合导航系统UKF滤波算法设计

将平淡Kalman滤波(UKF)方法应用于低成本SINS/GPS/MC组合导航系统,建立了系统的非线性误差方程,并设计了相应的UKF算法与滤波器;针对组合导航中捷联惯性导航子系统的反馈修正,提出了一种根据误差角对四元数进行修正的方法.试验结果表明,本文设计的UKF效果优于集中Kalman滤波,且采用四元数反馈修正方法后较大地提高了滤波精度.