光纤陀螺捷联惯导数据采集系统的研究.pdf

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光纤陀螺捷联惯导数据采集系统的研究*李绪友1，梁辉2，邹继斌1引言系统工作原理与组成System具有成本低、体积小、可靠性高等特点，但同时却ResearchtheFiberOpticGyroscropeStrapdownInertialNavigationDataCollection1捷联式惯性导航系统是将敏感器件捷联在运载体上，从而显著地减小了系统的复杂程度，增加了系统计算的复杂性和实时性，需要使用抗冲击性强、动态范围宽、反应速度快的敏感器件。光纤陀螺是全固态的光学陀螺，其性能特点完全适合捷联式惯导系统的要求，因此采用光纤陀螺构成的捷联式惯导系统成为当前惯性技术的研究热点。捷联式惯导系统是一个实时动态导航系统，对陀螺及加速度计的数据采集、系统误差矫正和系统信息处理具有很强的实时性，对系统的信息处理速度要求较高。文中详细分析研究了捷联式惯导系统的数据采集方式和系统构成方法，给出了基于TMS320VC33和FPGA的快速数据采集和数据传输方案，为系统信息的快速处理奠定了基础。2捷联式惯性导航系统是一个由多个传感器构成的综合系统，考虑到系统计算复杂程度大，对实时性要求高的特点，因此采用FPGA和浮点的DSP构成了惯导信息处理系统如图1所示。在捷联式惯导统中主要包括三个光纤陀螺、三个加速度计及四个用于温度补偿的温度传感器，整个系统的信息运算处理完全由DSP完成，因此所有信息都要采集到DSP系统中，同时DSP的信息处理结果又要传送到PC机中，同时DSP系统还要接收计程仪或GPS的信息进行信息融合，这又要求系统具有多个串行接口。考虑到系统信息处理量大，在设计数据采集过程中，应不占用系统更多的计算时间。弹箭与制导学报(1．哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001；2．哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨150001)[摘要]详细分析研究了光纤陀螺捷联惯导系统数据采集方式和系统构成方法，采用FPGA和DSP设计实现了捷联式惯性导航系统数据采集系统的硬件电路，提高了系统的集成度和稳定性，实现了数据的快速采集，并给出系统的实验结果。[关键词]捷联惯导系统；数据采集；信息处理[中图分类号]TP[文献标识码]A·收稿日期：2005—03—31作者简介：李绪友(1964一)，男，哈尔滨市人，教授，博士后研究．主要从事光纤陀螺及光纤陀螺捷联惯导系统研究。·12·onXu—youl，LIANGHuil，ZOUji—bin2(1．CollegeAutomation，HarbinUniversity，Harbin150001。China；50001。China)systemmodeFOGinformationsystem，andadoptedandsystem，improvedsystem，actualizedsystem；data368．1LIofElectricEngineeringIndustry2．CollegeAbstract：InparticularanalyseddatacollectionwayconstructionfordesignFPGADSPrealizedhardwarecircuitintegrationstabilityfaststeadycollection，andgivenresult．Keywords：strapdowninertialnavigationcollection；informationprocesstOtest
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