无人飞行器嵌入式组合导航设计与应用
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 注释表 | 第12-13页 |
| 缩略词 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 组合导航理论 | 第15-19页 |
| 1.2.1 惯性导航系统(INS) | 第15-17页 |
| 1.2.2 全球定位系统(GPS) | 第17-18页 |
| 1.2.3 SINS/GPS组合导航 | 第18-19页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第19页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第二章 嵌入式组合导航硬件系统设计 | 第22-33页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 组合导航功能与硬件要求 | 第22-23页 |
| 2.3 嵌入式处理器与最小系统电路 | 第23-25页 |
| 2.3.1 处理器选型 | 第23-24页 |
| 2.3.2 最小系统电路搭建 | 第24-25页 |
| 2.4 导航传感器与工作电路 | 第25-29页 |
| 2.4.1 传感器选型 | 第26-27页 |
| 2.4.2 工作电路设计 | 第27-29页 |
| 2.5 系统电源选择 | 第29-30页 |
| 2.6 PCB设计与制作 | 第30-31页 |
| 2.6.1 PCB设计流程 | 第30页 |
| 2.6.2 注意事项 | 第30-31页 |
| 2.6.3 电路板的制作 | 第31页 |
| 2.7 本章小结 | 第31-33页 |
| 第三章 组合导航算法研究 | 第33-59页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 坐标系与姿态描述 | 第33-36页 |
| 3.3 捷联式惯导更新 | 第36-44页 |
| 3.3.1 四元数姿态更新 | 第36-40页 |
| 3.3.2 捷联式惯导速度与位置更新 | 第40-42页 |
| 3.3.3 姿态更新误差分析 | 第42-44页 |
| 3.4 SINS数据融合算法 | 第44-48页 |
| 3.4.1 线性卡尔曼滤波理论 | 第45-46页 |
| 3.4.2 扩展卡尔曼滤波器(EKF) | 第46-48页 |
| 3.5 基于四元数的EKF姿态估计 | 第48-50页 |
| 3.5.1 融合数据源选取 | 第48-49页 |
| 3.5.2 扩展卡尔曼滤波器的建立 | 第49-50页 |
| 3.6 SINS/GPS组合导航 | 第50-57页 |
| 3.6.1 SINS系统误差分析 | 第51-53页 |
| 3.6.2 组合导航方式选取 | 第53-54页 |
| 3.6.3 组合导航算法 | 第54-57页 |
| 3.7 本章小结 | 第57-59页 |
| 第四章 组合导航嵌入式软件开发 | 第59-77页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 软件总体分析 | 第59-61页 |
| 4.2.1 软件功能分析 | 第59-60页 |
| 4.2.2 软件分层 | 第60页 |
| 4.2.3 任务的实现机制 | 第60-61页 |
| 4.3 驱动层开发 | 第61-66页 |
| 4.3.1 时钟频率设置 | 第61-62页 |
| 4.3.2 系统时钟设置 | 第62-63页 |
| 4.3.3 串口通信 | 第63-65页 |
| 4.3.4 IIC通信软件模拟 | 第65-66页 |
| 4.4 基础功能层开发 | 第66-72页 |
| 4.4.1 GPS数据采集 | 第66-68页 |
| 4.4.2 GPS数据解包 | 第68-69页 |
| 4.4.3 MPU9150初始化 | 第69-72页 |
| 4.4.4 MPU9150数据采集 | 第72页 |
| 4.5 任务功能层开发 | 第72-76页 |
| 4.5.1 姿态初始化 | 第72-74页 |
| 4.5.2 时钟同步设计 | 第74-75页 |
| 4.5.3 任务流程 | 第75-76页 |
| 4.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 组合导航系统应用测试 | 第77-93页 |
| 5.1 引言 | 第77页 |
| 5.2 传感器校正 | 第77-82页 |
| 5.2.1 磁力计误差校正 | 第77-80页 |
| 5.2.2 加速度计误差校正 | 第80-82页 |
| 5.3 姿态解算测试与验证 | 第82-87页 |
| 5.3.1 姿态角静态测试 | 第83-85页 |
| 5.3.2 动态测试 | 第85-87页 |
| 5.4 组合导航系统测试 | 第87-92页 |
| 5.4.1 静态测试 | 第87-91页 |
| 5.4.2 飞行器搭载测试 | 第91-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第六章 总结与展望 | 第93-95页 |
| 6.1 总结 | 第93页 |
| 6.2 工作不足与展望 | 第93-95页 |
| 参考文献 | 第95-98页 |
| 致谢 | 第98-99页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第99页 |
