| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外相关技术发展现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 MEMS惯性器件发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 MEMS初始对准技术研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 论文主要内容和结构 | 第15-17页 |
| 第2章 捷联惯导基本原理与MEMS条件下误差特性 | 第17-37页 |
| 2.1 常用坐标系定义与变换关系 | 第17-21页 |
| 2.1.1 常用坐标系和导航参数定义 | 第17-19页 |
| 2.1.2 姿态角定义与姿态矩阵 | 第19-21页 |
| 2.2 MEMS惯性器件/磁强计工作原理 | 第21-26页 |
| 2.2.1 MEMS加速度计的工作原理 | 第22-23页 |
| 2.2.2 MEMS陀螺仪的工作原理 | 第23-24页 |
| 2.2.3 磁强计的工作原理 | 第24-26页 |
| 2.3 捷联惯导基本算法与误差模型 | 第26-33页 |
| 2.3.1 捷联惯导系统基本算法 | 第26-29页 |
| 2.3.2 捷联惯导系统误差模型 | 第29-33页 |
| 2.3.3 惯性器件误差模型 | 第33页 |
| 2.4 MEMS条件下姿态解算与系统误差仿真 | 第33-36页 |
| 2.4.1 姿态解算仿真实验 | 第33-34页 |
| 2.4.2 系统误差仿真实验 | 第34-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 针对MEMS粗对准的研究 | 第37-49页 |
| 3.1 捷联导航系统初始对准基本原理 | 第37-40页 |
| 3.2 基于MEMS-IMU/磁强计的粗对准 | 第40-45页 |
| 3.2.1 方案1,传统磁强计辅助粗对准的方案 | 第40-41页 |
| 3.2.2 方案2,利用f~b、M~b结合构造矢量f~b×M~b进行粗对准 | 第41-42页 |
| 3.2.3 方案3,利用f~b、f~b×M~b结合构造矢量(f~b×M~b)×f~b进行粗对准 | 第42页 |
| 3.2.4 三种方案的理论误差推导 | 第42-45页 |
| 3.3 仿真实验与结果分析 | 第45-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第4章 针对MEMS精对准的研究 | 第49-61页 |
| 4.1 无磁强计辅助的对准 | 第49-52页 |
| 4.1.1 卡尔曼滤波原理 | 第49-51页 |
| 4.1.2 KF无辅助对准的数学模型 | 第51-52页 |
| 4.2 航向误差辅助MEMS精对准 | 第52-54页 |
| 4.2.1 航向误差及其微分方程 | 第52-53页 |
| 4.2.2 航向误差辅助精对准数学模型 | 第53-54页 |
| 4.3 磁场导航系误差辅助MEMS精对准 | 第54-57页 |
| 4.3.1 磁场导航系误差及其微分方程 | 第54-55页 |
| 4.3.2 磁场导航系误差辅助精对准数学模型 | 第55-57页 |
| 4.4 仿真实验与结果分析 | 第57-59页 |
| 4.4.1 数据采集与仿真条件设置 | 第57-58页 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 第5章 基于DSP/FPGA和PC的惯性航姿软件系统实现 | 第61-83页 |
| 5.1 FPGA辅助通信设计 | 第62-72页 |
| 5.1.1 FPGA开发简介 | 第62-63页 |
| 5.1.2 FPGA辅助通信系统顶层模块 | 第63-65页 |
| 5.1.3 UART收发模块(带FIFO)设计 | 第65-67页 |
| 5.1.4 FPGA与DSP通信模块EMIF | 第67-69页 |
| 5.1.5 通信控制模块 | 第69-72页 |
| 5.2 DSP软件设计 | 第72-76页 |
| 5.2.1 DSP开发简介 | 第72页 |
| 5.2.2 DSP软件整体设计 | 第72-73页 |
| 5.2.3 PLL模块 | 第73-75页 |
| 5.2.4 EMIF模块 | 第75页 |
| 5.2.5 中断模块设计 | 第75-76页 |
| 5.3 PC上位机软件设计 | 第76-78页 |
| 5.3.1 主控窗口 | 第76-77页 |
| 5.3.2 3D姿态显示 | 第77页 |
| 5.3.3 电子罗盘姿态显示 | 第77-78页 |
| 5.4 系统软件测试实例 | 第78-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91页 |
