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基于DSP和CPLD的SINSGPS组合导航系统设计的中期报告
一、研究背景和意义
随着卫星导航技术的不断发展和普及，全球卫星导航系统(GNSS)已经广泛应用到各行各业，包括海洋、军事、航空和民用等领域。其中，全球定位系统(GPS)作为最早开发和应用的卫星导航系统，已经成为最为广泛使用的卫星导航系统之一。
为了提高GPS的精度和可靠性，研究人员提出了SINS/GPS组合导航系统。SINS(StrapdownInertialNavigationSystem)是一种惯性导航系统，通过测量加速度和角速度来计算运动状态。与GPS相比，SINS的测量精度更高，但是随着时间的推移，误差会逐渐积累，导致导航精度下降。SINS/GPS组合导航系统通过将GPS的位置和速度观测值融合到SINS中，实现了高精度的导航定位。
本论文以DSP和CPLD技术为基础，对SINS/GPS组合导航系统进行设计和研究。通过分析系统的硬件和软件结构，实现对GPS信号和惯性测量单元(IMU)信号的数据采集和处理。同时，本论文还研究了SINS/GPS组合导航算法，实现了对导航状态的计算和更新。通过系统测试和实验验证，评价SINS/GPS组合导航系统的性能和精度，提出改进方案和优化方法。
二、主要内容与进展
1.系统需求分析与建模
根据SINS/GPS组合导航系统的原理和技术特点，本论文首先进行了系统需求分析。明确了系统功能和性能指标，并建立了系统模型和计算公式。
2.硬件设计与实现
基于DSP(TMS320F28335)和CPLD(AlteraCycloneIV)平台，本论文设计了SINS/GPS组合导航系统的硬件结构。主要包括GPS接收模块、IMU模块、信号处理模块以及数据存储模块等部分。通过调试和测试，实现了信号的采集和处理功能。
3.软件实现与算法设计
本论文采用LabVIEW软件平台，实现了SINS/GPS组合导航系统的软件设计与实现。主要包括信号采集与处理、导航状态估计、误差补偿与校正等功能。针对不同的导航算法，本论文设计了卡尔曼滤波、累积误差修正等多种算法，并对其进行了验证和对比分析。
4.系统测试与评估
为了验证SINS/GPS组合导航系统的性能和精度，本论文进行了系统测试和评估。包括以车辆为载体的实验，以及实验数据的分析与处理。通过测试结果，对系统的性能进行了评价和分析，并提出了改进建议和优化方案。
三、预期成果和意义
本论文将综合应用DSP和CPLD技术，对基于SINS/GPS组合导航系统进行设计与研究。通过构建完整的系统模型，实现了硬件的设计与实现，以及软件的算法设计与实现。通过实验验证，对系统的性能和精度进行了评价和分析，提出了改进方案和优化方法。
该研究具有重要的理论和实际意义。对于提高卫星导航的应用效果和精度具有重要作用。同时，对于推动DSP和CPLD技术在导航领域的应用和发展，也有一定的参考价值。