嵌入式MIMU/GPS紧组合导航数据控制实现

针对东南大学研制的嵌入式MIMU/GPS紧组合导航系统,研究了基于DSP和FPGA的组合导航计算机数据控制和传输。组合导航计算机由DSP、FPGA以及两片MCU等组成,DSP进行导航计算,FPGA负责外部数据的控制和准备,一片MCU实现GPS控制和解码,另一片MCU传递GPS数据和负责上位机通讯。嵌入式MIMU/GPS紧组合导航系统试验结果表明,MCU及DSP数据部分的控制和传输实时性好,能满足DSP对外围大量数据的需求。     

基于DSP的光纤惯性测试组件嵌入式数据采集系统

针对光纤测试组件信号输出特点,设计一种基于DSP的光纤惯性测试组件的数据采集系统,实现对光纤陀螺和加速度计输出信息、温度信息的A/D转换、采集、存储。针对光纤陀螺输出、温度以及加速度计输出等脉冲形式的信号,设计基于CPLD的脉冲信号计数电路,实现了固定时间间隔内的数据采样。针对加速度计温度输出为模拟信号的特点,基于24位的AD7738转换芯片通过DSP编程实现对加速度计温度信号AD转换和采集。设计了DSP与CPLD、上位机的外围通讯电路,通过对DSP内部存储器的编程,实现了对光纤惯性测试组件各信息的采集与测试,并将其发送给上位机进行存储、分析等处理。     

大型船舶分布式低压配电系统设计

为了提高大型船舶分布式低压配电的输出功率和配电效率,提出一种基于分散DSP控制的大型船舶分布式低压配电系统设计方法,采用T型等效电路模型进行低压配电系统的电路拓扑结构分析,计算配电系统的输出功率、传输效率与线圈阻抗和负载之间的关系,进行配电系统约束参量的优化解算。根据配电系统控制约束参量解算结果,采用DSP作为处理器核心单元进行系统的硬件设计,采用分散节能控制方法进行配电系统的传输功率增益控制,实现对系统的功率放大模块、控制模块以及阻抗匹配模块等功能模块的优化设计。系统测试结果表明,设计的大型船舶分布式低压配电系统具有很好的低压配电控制性能,输出的功率增益和传输效率较高。     

基于PC104的嵌入式组合导航系统设计

为提高船舶组合导航系统精度、实时性以及小型化,设计了一种基于PC104的嵌入式船舶组合导航系统,系统采用嵌入式并行多处理器结构,脱离了传统的计算机平台。详细介绍了系统硬件结构总体设计,采用光纤陀螺仪和加速度计组成的惯性测量单元,应用串口直接接收光纤陀螺仪和GPS模块输出的数字信号。设计了高精度加速度计传感器数据采集电路,将FPGA作为PC104处理器与模数转换器ADS1210之间的接口,由3个模数转换器并行转换的结果同时读入处理器,并设计了PC104与TMS320C6713DSP之间的双口RAM数据交换系统以及组合导航系统软件,实验室三轴转台。实验证明,所设计的系统能够满足高精度、小体积、实时性、低功耗等要求,对船舶导航计算机小型化具有实际意义。     

高性能MINS/GPS组合导航计算机研究

针对MINS/GPS组合导航计算机设计中所面临的具体要求,设计了一款基于高性能浮点DSP及FPGA的组合导航计算机.在该系统的设计中,FPGA EP20K160E负责系统的数据采集和主要的逻辑控制,浮点DSP TMS320C6713则在植入嵌入式操作系统后主要负责导航信息的处理,并能够有效支持本系统所采用的基于模糊自适应卡尔曼滤波器的数据融合方法.跑车实验结果证明基于选用的DSP和FPGA所设计的导航系统的精度和实时性均能达到设计要求,并具有低成本、体积小等优点,对微型导航技术的广泛应用具有实际意义.     

基于DSP的动调陀螺寻北导航系统的设计及实现

研究的寻北导航系统主要以动力调谐陀螺为敏感设备,创新地采用TMS320VC5402芯片作为主处理器构建寻北仪的计算机系统,取代通常构建系统时所用的PC机或单片机,并以CPLD为主要控制辅助组件设计并调试数据的采集、处理、输出、信息通信等硬件电路和相关软件,充分利用DSP快速运算、信息存储、逻辑判断和数据处理等能力完成多种控制任务,在实现寻北功能的同时又使系统的精度、控制和解算能力得到提升。     

动力调谐陀螺仪漂移测试与补偿系统设计

动力调谐陀螺仪在舰船导航中仍占较大比重。为了测试动力调谐陀螺仪的性能，采用DSP设计了一套漂移数据采集与补偿的实验系统。可采用不同的数学模型算法在DSP中对数据进行实时运算，输出相应的控制信号对陀螺仪进行实时补偿。该系统既适用于陀螺仪漂移数据的采集，也可应用于对不同数学模型进行实时补偿的效果进行对比研究。     

船舶航行数据的远程集成采集方式

通过对船舶航行数据的远程集成采集,实现对船舶航行的状态监测,提出基于浮点DSP集成控制的船舶航行数据的远程集成采集系统设计方法,构建船舶航行数据采集的总体结构模型,数据采集系统的功能模块组成包括VXI全局总线模块、采集触发模块、数据传输模块、数据波束形成模块等,采用浮点DSP作为核心控制器,进行船舶航行数据的多重通道采集和信号输出设计,在波束形成器中输出采集的集成船舶航行数据。仿真测试表明,设计的数据采集系统能有效实现船舶航行数据采集,数据波束输出的响应能力较强。     

基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航方法

[目的]针对体系化作战中,水面舰艇编队导航面临设备损毁、导航干扰等复杂作战环境的挑战,提出一种基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航系统及方法。[方法]通过分布式协同导航提升编队应对复杂环境的可靠性和灵活性。编队一体化导航系统分为设备层、系统层和体系层,设备层输出原始的GNSS/INS导航数据,系统层输出节点独立导航数据,体系层融合生成编队协同导航数据。为实现体系层编队协同导航数据融合,采用Floyd算法,以基线传递路径最短的原则构建分布式编队协同导航网络,在节点独立导航数据的基础上通过动态基线传递生成节点协同导航数据;通过加权最小二乘法融合多个节点协同导航数据输出编队协同导航数据。[结果]仿真结果表明,应用该方法可成功构建分布式协同导航网络。通过导航支援,保障了受毁伤节点导航的不中断;通过精度支援,提升了受干扰节点的导航精度。[结论]分布式协同导航具有抗毁伤、抗干扰、可提高精度的优势,并可有效应对复杂的作战环境。     

综合船桥系统IP雷达设计

不同于常规航海雷达输出模拟视频信号和触发、艏向、方位等控制信息,IP雷达输出的是网络化的雷达数据。在综合船桥系统应用IP雷达能够实现各分导航设备之间互相备份、互相切换,保证系统的可靠性。对基于DSP和FPGA实现的IP雷达的方案和设计进行论述,并给出了IP雷达的实际应用。     

MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统信号处理

针对MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统,进行了GPS信号调理、MEMS陀螺仪降噪以及磁传感器误差补偿研究。用双线性趋势外推法与MIMU陀螺仪信息对GPS信号进行处理,用AR（3）误差模型对MEMS陀螺仪去噪建模,用旋转标定方法对磁传感器进行误差补偿。通过对自行研制的MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统与高精度组合导航系统的室外跑车比对试验,验证了上述信号处理及误差补偿方法的有效性。     

MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统算法研究

在自行研制的微小型MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统上,深入研究了组合导航算法。该组合导航系统用FPGA芯片为主控制器,以TI公司高性能DSP芯片TMS320C6713作为导航解算协处理器。它采用了圆锥误差补偿和划船误差补偿的现代捷联导航算法和18阶状态变量的扩展Kalman滤波算法进行了组合导航参数计算。经室外车载试验表明,该组合导航系统的水平姿态误差小于0.2°,航向角误差小于0.3°,定位精度小于5m。     

一种基于DSP的SINS/GPS组合导航系统实现

利用微型惯性测量单元MIMU和GPS接收机,设计了一种基于DSP的SINS/GPS组合导航系统。文章详细介绍了其硬件组成,并在此基础上实现了卡尔曼滤波松散组合的GPS/SINS组合导航。试验结果表明该组合导航系统的结构简单、精度较高,具有很好的实用价值。     

基于浮点DSP的SINS/GPS舰船导航计算机设计

导航计算机是航行器导航系统的重要组成部分。介绍一种基于DSPTMS320VC33的光纤SINS/GPS组合导航系统,主从式多处理器结构、高精度数据采集电路、双口RAM并行数据传送模式、FPGA接口电路的设计以及系统软件设计,实验证明该系统具有实时性好、精度高、体积小的优点。     

基于CPLD的脉冲宽度测量装置的设计

基于CPLD的脉冲宽度测量装置是由CPLD、脉冲信号处理、按键输入、液晶显示组成。其中CPLD实现数据及逻辑信号的处理、计时、控制信号的输出,液晶显示部分实现脉冲宽度测量值的显示以及间隔时间的显示。设计的装置硬件电路简单,实用性好。     

基于DSP和FPGA的高速串行通信系统设计

在基于DSP和FPGA的嵌入式组合导航系统中,为了满足系统微型化、高性能度的要求,采用DSP作为处理器,由PFGA集成多串行口的扩展等其他功能。DSP通过外部存储器接口（EMIF）接口实现和FPGA通信。利用DSP的EDMA功能完成FPGA内部FIFO和DSP内部RAM中乒乓缓冲器之间的数据传输,可以使DSP专注于复杂的导航解算,从而可提高系统串行通信的效率和速度。     

基于浮点DSP+ARM的光纤捷联/GPS组合导航计算机的设计

介绍一种基于DSP TMS320VC33PGA和ARM系列微处理器S3C44B0X构成的光纤捷联/GPS组合导航计算机的设计,详细介绍了系统硬件结构设计、高精度数据采集电路、FPGA接口电路设计、FLASH程序引导设计以及系统软件设计.通过实验室三轴转台实验证明该系统具有实时性好、精度高、体积小的优点.     

船舶电网参数基于DSP的液晶显示的研究

根据点阵液晶显示模块SED1335在船舶电网参数检测中的应用,提出了一种控制液晶显示的实现方法。针对液晶显示控制系统中遇到的大量数据的实时高速传输问题,采用具有快速的计算能力和强大的信息处理能力的数字信号处理器。具体介绍了数字处理芯片TMS320F2812及液晶模块SED1335的功能特性和控制参数,并提出以TMS320F2812为控制核心的硬件电路,给出了C语言实现软件设计的具体方法。