基于ARM和DSP的组合导航系统设计

设计并实现了基于ARM和DSP的SINS/GPS组合导航系统;该系统采用DSP作为导航解算计算机,完成导航数据的快速的融合与解算处理;采用ARM处理器作为上位机,完成导航系统的数据存储、显示与输入输出接口控制等功能;重点完成了光纤陀螺和加速度计的高精度数据采集以及ARM与DSP之间的通信接口的设计,并根据系统的硬件配置,设计并实现了组合导航系统的卡尔曼滤波器;最后进行了车载试验,试验数据分析结果表明该组合导航系统可以获得理想的导航精度,验证了导航系统软、硬件设计的正确性和可靠性.     

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...     

基于FPGA_ARM的车载导航系统设计与实现

针对由航向参考系统(AHRS)和全球定位系统(GPS)构成的车载组合导航系统在接收多通道异步收发器(UART)的数据帧时容易被截断或丢失问题,设计了一种基于FPGA和ARM处理器的车载导航系统。采用FPGA实现系统各单元间逻辑控制、UART数据接收、参数解算和SD卡存储设计,ARM处理器更关注于参数融合估计和导航计算。从而降低了数据接收和参数解算的时间延迟,使得导航系统在执行参数估计和导航控制的同时,完成了多通道异步串口实时接收、解算和存储任务。车载实验表明,该系统能够完成车辆自主导航,提高了导航精度。     

车载低成本GNSS/SINS紧组合导航系统设计

针对GNSS/INS松组合导航系统在可见星数少于4颗的情况下无法正常工作的问题,设计了基于ARM的车载低成本GNSS/SINS紧组合导航系统。以AM3354为电路核心处理器,集成了惯性IMU MPU-9150和卫星接收模块NV08C-CSM。通过I2C和 UART接口完成数据采集,送入导航解算后经由SD卡和UART实现数据的保存与上传。系统算法采用离散扩展卡尔曼滤波进行紧组合的数据融合,在没有足够的卫星来计算独立GNSS参数时,也能够将卫星信号输入组合系统并辅助SINS。为验证系统可行性进行了实测跑车实验。结果表明,所设计的紧组合导航系统精度满足车载应用,较松组合算法表现出了更高的精度和稳定性。     

基于FPGA和DSP的嵌入式导航计算机的设计

针对工程实践对导航计算机实时高精度解算的需求,设计一种基于FPGA和DSP架构的嵌入式导航计算机,FPGA作为核心控制器,完成数据采集整合、系统时序控制、导航参数存储与上传等功能,DSP作为协同处理器,完成导航参数的实时高精度解算和数据回传功能;详述系统硬件结构设计、主要时序逻辑控制以及姿态解算算法,并通过跑车实验对系统工作性能进行测试;实验表明该系统能够实时的高精度解算载体姿态参数;系统体积小、功耗低、灵活性好.     

基于ARM的车载GPS终端软硬件的研究

介绍了车辆定位的方法,对车辆定位系统的有关技术进行了讨论,重点研究了基于ARM的导航系统的设计,在软硬件设计的基础上,研制了以ARM9为CPU的导航系统.试验表明,本文所设计的导航终端接口功能完善、运行正常,能与相关导航单元协调工作.论文的研究工作对车载导航的进一步研究具有参考价值.     

基于MIMU/GPS组合导航系统的应用研究

根据车载导航系统发展现状,提出了一种基于GPS和MIMU技术的低成本的、可用于市场推广的组合导航系统方案。采用MIMU与GPS松散组合方式,以速度和位置作为观测量设计了Kalman滤波器。该方案以ARM9作为中央处理器,详细介绍了系统的设计与实现。经测试,该系统与传统GPS相比,具有更高的稳定性和更精确的导航精度。     

基于Android平台的车载导航系统的研究与设计

为缩短嵌入式车载导航系统开发进程,提高系统维护和升级能力,研究了Android平台的特点以及车载导航系统的性能需求,提出在andriod平台基础上,结合baidu map,设计一个基于Android平台的车载导航终端系统;实验结果表明,该系统实现了车辆自我定位、地图查询、路径规划和导航;经过严格测试,系统运行良好.     

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。     

四轴飞行器视觉组合导航系统设计与实现

为实现四轴飞行器的自主飞行,设计了该视觉导航系统;采用基于ARM处理器的飞行控制器和导航控制器的双CPU结构,提高了系统的运行速度;飞行控制部分采用四元数解算姿态,运用经典的PID控制设计了X、Y、Z三个轴的PID控制器进行整个系统的飞行控制;导航部分采用不敏卡尔曼滤波(UKF)融合惯导位置和视觉位置,从而给出载体最优位置,提高导航精度;实验结果表明,基于图像和惯性导航的视觉组合导航方式可使导航精度保持在0.5m内,同时整个系统具有较好的快速性和稳定性。     

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ARM9处理器的GPS车载导航系统终端

针对传统的车载导航系统终端大多采用单片机为主控处理器,存在处理速度慢,功耗高等问题,提出了采用32位ARM9的嵌入式系统进行控制,研制了新一代的GPS车载导航系统终端。给出了详细的系统硬件电路图,介绍了导航地图的实现。该系统以较少的硬件资源,实现了较高的性能,使得系统具有处理速度快、功耗低、可靠性高等特点。     

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。     

基于双CPU的多传感器组合导航系统研究

以单片机+DSP双CPU导航计算机构成的嵌入式硬件平台为基础,开展了磁航向辅助的捷联惯导/GPS组合导航系统的研究。采用八位置标定算法消除环境磁场对磁航向计的干扰,提高输出精度;多传感器的信息融合采用低阶卡尔曼滤波器,以满足导航系统导航精度和实时性的要求。针对双CPU导航计算机的特殊结构,设计出了整个导航程序时序控制流程,以实现多传感器数据采集的同步性和实时性。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之间的实时数据通信的实现流程,最后,通过实物联调验证了该方案设计是完全可行的。     

基于DSP+CPLD的捷联航姿系统设计与实现

针对捷联航姿系统高精度、小型化、高可靠性的发展需求,文中研究并实现了基于DSP+CPLD导航计算机的光纤航姿参考系统,在导航计算机设计中充分体现了DSP处理器实时解算和CPLD控制信号的双重优点.系统软件可实现加电BIT、磁罗差标定、CRC校验的存储器自检、捷联航姿解算和模糊自适应内阻尼卡尔曼滤波等功能.通过大量的试验验证了硬件的可靠性和算法的有效性.样机实验结果表明基于DSP和CPLD导航计算机的捷联惯性航姿系统性能稳定,满足系统的精度设计要求.     

基于FPGA/DSP的捷联惯导系统设计

介绍了一种基于FPGA/DSP的捷联惯导系统的软硬件设计;详细提供了系统的硬件架构(包括系统框图、基于CPLD的六通道V/F采集电路、DSP芯片自举系统的基本连接框图)、各模块的设计方案和软件流程图,选用了四元素和旋转矢量相结合的方法解算姿态矩阵,并且在计算旋转矢量的同时计算加速度,进一步提高了导航系统的精度;系统导航试验结果表明,该系统精度高,动态特性好,可靠性高。     

基于ARM的备份导航系统控显仪设计

为进一步降低飞机备份导航系统控显仪的重量、功耗与成本,改善其实时性,提出了一种基于ARM+OLED的设计方案,以满足备份导航系统的综合性能要求;采用安装VxWorks实时操作系统的S3C2440为核心处理器完成通讯数据处理与解算,通过FPGA实现数据缓存及逻辑控制功能,选用OLED作为显示设备、利用双缓存显示技术完成导航界面显示;实验测试表明设计可行,该控显仪能实时直观地显示各类导航信息,与市场同类产品相比,具备小型轻型低功耗的优点,符合航空领域的应用要求。      

基于双DSP的无人机导航系统设计

针对无人机导航系统通讯数据量大、实时性高的特点,设计了基于双DSP的导航系统;一个为解码DSP,用于接受地面遥控指令,控制任务设备及处理GPS信息;另一个为导航DSP,用于进行导航控制、下传遥测数据;双口 RAM芯片IDT70V27用来保证两者准确的数据通讯; GPS信息的接受通过外扩串口收发芯片TL16C752来实现;实际飞行实验证明该系统可以完全实现无人机的导航任务,且系统简单、可靠.     

基于DSP的惯性组合导航系统精度改进算法研究

提出了一种新的提高DSP惯性组合导航系统计算精度的方法——三量分解法(TSA)，并且使用这种方法改进了惯性组合导航程序，综合测试和跑车试验结果表明，TSA能有效提高基于DSP的组合导航系统的解算精度，消除了计算误差，达到了导航计算机系统小型化、低成本、高性能的目标．