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基于SOPC的小型组合导航系统的设计与实现的任务书
任务书
一、任务概述
本项目旨在设计并实现一个基于SOPC的小型组合导航系统。组合导航是将多种导航技术进行组合使用的一种导航方法，比如将GPS、惯性导航、气压计等数据相结合来达到更为精确的定位和导航效果。而SOPC（SystemOnProgrammableChip）是一种集成电路设计技术，将处理器、存储器、I/O接口、总线和其他可用资源整合在一起，实现复杂的系统功能。因此，本项目将通过使用FPGA芯片来实现各种传感器数据的采集、处理、计算和显示，从而完成整个小型组合导航系统的设计和实现。
二、任务目的
本项目的主要目的是基于SOPC构建一个小型组合导航系统。从而达到以下几个方面的目标：
1.学会使用FPGA芯片完成SOPC系统的设计和实现。
2.掌握GPS、惯性导航和气压计等多种传感器的数据采集、处理和计算方法。
3.熟悉组合导航的原理和实现方法。
4.学会使用VHDL设计语言，实现各种功能模块的设计和编程。
5.培养团队合作能力和项目管理能力。
三、任务内容
本项目的主要任务如下：
1.设计和实现SOPC系统：包括处理器模块、存储器模块、I/O接口模块、总线模块和其他可用资源模块的设计和实现。其中，处理器模块可以选择Zynq或NiosII等类型的芯片。
2.完成GPS、惯性导航和气压计等多个传感器的数据采集：将这些传感器的数据通过接口模块输入到FPGA芯片中。
3.对传感器数据进行处理和计算：包括对GPS数据进行解码和误差校正，对惯性导航数据进行滤波和积分处理，对气压计数据进行温度补偿和高度计算等操作。
4.实现组合导航算法：将处理和计算后的各种传感器数据进行相结合，实现最终的导航定位功能。
5.编写VHDL代码，实现各种功能模块的设计和编程。
6.搭建实验平台，进行系统测试和参数调试。
四、预期成果
1.成功完成SOPC系统的设计和实现，实现多种传感器的数据采集、处理和计算。
2.实现组合导航算法，实现小型组合导航系统的功能。
3.编写完整的VHDL代码和设计文档。
4.拥有一定的团队合作和项目管理经验，培养团队合作能力和项目管理能力。
五、任务时间
预计本项目的时间为3个月，具体时间划分如下：
第1个月：完成SOPC系统的设计和实现，实现多种传感器的数据采集和处理。
第2个月：实现组合导航算法，完成VHDL代码的编写。
第3个月：搭建实验平台，进行系统测试和参数调试。整理并撰写设计文档和实验报告。
六、任务要求
1.具有良好的学习能力和团队合作精神，并积极参与项目计划和管理。
2.对电子技术和计算机科学有深入了解，并熟练运用VHDL等编程语言。
3.熟悉SOPC系统设计和FPGA芯片的使用方法，具备一定的硬件设计能力。
4.对组合导航原理和算法有一定的了解，并能够进行相关计算和分析。
5.具有实际的编程和实验能力，能够灵活运用不同的软件和硬件工具。
七、参考文献
[1]汤从建,鲁胜荣,刘健新.组合导航原理和实现[M].北京:国防工业出版社,2009.
[2]刘滔.基于FPGA的惯性导航系统设计[D].南昌:南昌航空大学,2015.
[3]张爽,丛振,马春旭.基于GPS和惯性导航的组合导航技术综述[J].测绘科学,2015,40(1):101-104.
[4]张新睿,王智勇,刘琼琼.基于FPGA的SOPC系统设计与实现[J].电子与信息学报,2016,38(1):33-39.