基于FPGA的舰船导航系统的双通道图像处理技术研究

FPGA系统的应用使得舰船导航系统的数据处理能力和抗干扰能力获得极大提高,尤其在导航系统的图像收集和处理方面,基于FPGA系统的控制器能够实时处理大量通道的并发图像数据,因此其在舰船导航领域有着巨大的开发价值。本文设计舰船导航系统的硬件电路,并对内部的重要功能子模块进行介绍。在对图像收集的过程中,由于干扰的存在,因此设计了滤波环节,能够强化图像数据的准确度,最后采用正弦波和方波模拟双通道的输入信号,对该图像处理电路的功能进行仿真。     

基于机器人的舰船智能导航系统设计

随着AI控制技术的发展,智能机器人的应用领域在不断扩展,针对传统舰船导航系统航迹精度控制差的不足,设计一种基于机器人的舰船智能导航系统。智能导航系统的硬件部分由AMI1086芯片、FPGA电路控制模块、AIS信号收发模块、GPS导航模块和数据存储模块等部分构成,并给出基于机器人控制的舰船导航系统的主控程序,和用于航向纠偏的脉冲信号累计控制算法,以实现对舰船海上航行的精确控制。仿真结果表明,提出系统设计在航迹偏差方面要明显优于传统系统,有助于保证舰船的安全行驶。     

DSP在鱼雷捷联惯导系统中的应用

导航与控制系统是现代鱼雷不可缺少的重要组成部分,文章介绍了捷联惯性导航系统导航原理及在鱼雷导航系统中的应用,为了捷联惯性导航系统的数学平台的计算准确性,将DSP芯片用于该系统。设计了系统电路和系统程序。通过用DSP芯片对惯性器件的信息进行处理,用可编程器件进行逻辑电路的实现,简化电路,提高系统的运算性能、可靠性和灵活性...     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统设计

船舶导航定位系统对于船舶实现安全航行具有非常重要的作用。当前船舶导航系统在稳定性以及功耗上仍然存在一些问题,本文提出一种基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统,ARM具有功耗低、处理速度快、具备多种数据接口、实时性好等优点。本文研究了船舶导航定位系统的整体结构,系统可以实现船舶定位、船舶避碰、历史记录等功能,详细设计了串口电平转换电路以及FLASH电路,对NMEA-1083协议进行了简要分析,最后设计了软件的系统界面。     

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。     

基于Windows平台的新型综合导航系统总体设计

本文介绍了基于Windows平台的综合导航系统设计方法。从总体方案、软硬件设计等几方面入手，全面分析了新型综合导航系统的特点、功能以及设计中应注意的问题，并结合我国计算机产业和导航系统的实际情况，给出了总体方案。初步实验结果表明，该方案是可行的、有效的。     

微惯性器件在导航工程中的应用研究

针对传统导航系统体积偏大、导航算法效率较低的缺陷,将微惯性器件应用于导航系统的设计,给出了基于DSP单片机技术的硬件设计,在此基础上对导航算法进行了优化,完成了微惯性导航系统的软硬件完整设计方案,对于微惯性器件在导航系统上的应用,以及导航系统算法优化在理论和实践上都具有一定的借鉴意义。     

船舶综合导航系统通用检测仪设计与实现

综合导航系统是引导船舶航行的关键设备,其维修保障工作一直是导航设备维护的重难点。文章设计的船舶综合导航系统通用检测仪,通过面向数据流的设计方法开发了多种软件类,采用多线程技术提高软件的实时性和多任务处理能力。利用多通道切换、分时采集等技术对综合导航系统的数字通道与模拟通道进行检测,并实现了综合导航系统与外围导航子系统之间的接口检测与功能检测。检测仪已投入使用,效果良好。     

舰船综合导航系统多通道数据测试及精度评定系统

针对综合导航系统信息种类繁多,测试困难的特点,以Labview为软件开发平台设计了舰船综合导航系统多通道数据采集及精度评定系统。根据系统信息输出协议,设计了系统数据解码和误码检测算法,实现了综合导航系统输出数据的实时、准确采集。针对综合导航系统各分系统的信息种类和误差特性不同,利用采集的GPS卫星导航设备的速度、位置输出为参考,以MS860测姿系统的输出为姿态参考,设计了惯导系统、平台罗经等自主性导航设备精度评定算法,对其精度进行评定。系统成功应用于某新型惯导的精度评定海试试验。     

基于Windows 2000的实时同步通讯系统的设计

介绍了基于Windows2000操作系统的某分布式局姿态基准实时同步通讯系统的软硬件设计。该系统根据舰船导航系统中分布于舰艇各处的局部基准点之间数据通讯、处理和保存的需要设计，提供了良好的实时性和可靠性的保障，在实时通讯系统中具有典型性的实用性。     

船舶航行稳性监控系统的设计

船舶航行稳性监控系统的设计,目的是为了实现集成智能船舶,达到航行稳性的自动控制。系统的设计方法是以微机控制为中心,通过压力电传感器、燃油驳油泵、淡水输送泵的自动启停控制、集成报警系统和CAN总线数据传输等组成的。控制系统主要包括硬件开发和软件逻辑设计两部分,监控系统的功能是程序设计和控制参数之间的逻辑设计来实现。船舶航行稳性监控系统的设计就是利用现代网络技术、报警监控和集成智能技术进行设计,解决船舶航行稳性问题,通过对小型船舶模拟实验进行测试,效果比较好。使船舶的航行更加智能、更加安全,具有实际参考意义。     

分布式MIMU/GPS组合导航计算机的设计

介绍以DSP为核心的SINS／GPS,分布式控制组合导航计算机的设计方法。选用TI公司的DSP作为导航算法处理机，采用TL16C752B、MAX3232、MAX3362设计RS-232／485／422异步串口，另一片DSP控制GPS-OEM板串口输出的报文，采用CPLD作为调度机实现M／MU六路数据采集，各处理器通过双端口RAM共享数据，实现了分布式控制。系统还采用GPS接收机输出的1PPS脉冲，结合CPLD产生的时序实现MIMU和GPS数据的同步采集。     

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.     

低成本AHRS中Kalman滤波器的降维状态观测器设计

最优控制系统如捷联惯导系统（AHRS）都离不开状态反馈。然而系统的状态变量并不都是易于直接检测到的，这就需要状态观测器。基于减轻导航计算机计算负担和降低成本的考虑，提出Kalman滤波器的降维观测器的设计，并且讨论了误差模型的噪声补偿和降低估值误差的方法。     

AGV激光定位系统角度测量电路的设计

从工程应用的角度讨论激光定位系统角度测量电路的结构及与计算机的接口电路的设计,并以自行研究的AGV激光定位系统角度测量电路为例,详述各功能电路的设计方法及一些实际问题的具体解决办法.     

惯性导航计算机系统冗余设计

导航计算机系统的可靠性是航行器正常运行的关键。结合导航计算机系统，文章从冗余分类，冗余数目，级别等方面提出设计原则，给出功能模块级双冗余的系统结构和故障监测、模块切换的方法，实践证明，该方法能实现功能模块平稳切换，对导航精度没影响，提高了导航计算机系统的可靠性。     

组合导航系统数字开发平台设计

分析比较了组合导航系统研发方法,基于计算机硬软件系统建立起统一的半物理仿真开发和调试环境.对开发平台系统结构,数学模型和主要软件设计方法进行了介绍,设计出的组合导航系统数字开发平台可以实现组导系统常见的理论分析、建模、系统集成和演示调试等多种功能.