MEMS INSGPS组合导航系统设计的任务书.docx

MEMSINSGPS组合导航系统设计的任务书
任务书
题目：MEMSINS/GPS组合导航系统设计
背景：
随着现代科技的迅猛发展，人们生活的方方面面都离不开科技的支持。智能化、自动化和信息化的发展趋势，已经渗透到了各个领域。航空领域是有着广泛应用的一个领域，而航空器在进行飞行时，需要精准的定位控制。因此，开发高精度、高可靠性的MEMSINS/GPS组合导航系统对航空领域有着重要的意义。
任务：
本次设计任务是设计一套MEMSINS/GPS组合导航系统，系统需要基于MEMS传感器的惯性测量单元、GPS定位单元，并结合姿态解算算法，实现航空器的位置、速度、姿态等参数的测量。
设计要求：
1.硬件设计要求：
（1）惯性测量单元要求根据三个轴向（X、Y、Z轴），采集加速度计和陀螺仪的数据，并使用微处理器处理得到航空器在三个轴向的加速度和角速度。
（2）GPS定位单元要求使用GPS模块，获取航空器的GPS位置信息，并获取其时间信息。
（3）系统需要至少设计一个姿态解算算法，用于对惯性测量单元和GPS定位单元获取到的数据进行融合。
（4）系统要求实时监控航空器的位置、速度和姿态角，并能够判断系统的运行状态是否正常。
2.软件设计要求：
（1）实现航空器位置、速度、姿态等参数信息的在线显示和记录。
（2）设计一套控制程序，实现根据设定的目标位置和速度，自动控制航空器飞行。
（3）开发一套数据上传程序，将航空器的导航数据传输到地面控制中心进行监控和处理。
（4）掌握惯性测量单元、GPS模块和微处理器等硬件开发工具和软件开发工具的使用方法。
任务时间：
本次任务需在两个月内完成，其中第一个月为系统设计与开发时间，第二个月为系统调试与实验时间。
预期成果：
1.成功设计一套MEMSINS/GPS组合导航系统。
2.实现航空器的自主导航和控制。
3.获得系统运行的相关数据，并能为后续研究提供参考数据。
4.完成一篇相关的论文。
技术要求：
1.具备微电子、惯性测量、GPS定位、姿态解算、控制理论等相关专业知识。
2.熟练掌握硬件开发工具和软件开发工具，如Keil、Proteus、MATLAB、LabVIEW等。
3.具备一定的实验设计能力和数据分析能力。
参考文献：
1.张旭，MEMS导航技术及其应用，北京：国防工业出版社，2015.
2.林沐阳，基于组合导航的无人车航迹推算研究，硕士学位论文，南京航空航天大学，2019.
3.刘宏，基于组合导航的集束干扰抑制技术，武汉：武汉船舶职业技术学院学报，2018（3）：21-26。
备注：任务书所列出的要求不是绝对的，也可以有所调整。具体需求以实际情况为准。