基于雙DSP的光纖陀螺SINS-GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)硬件電路研究.pdf

1、光纖陀螺儀自誕生以來由于具有全固態(tài)，壽命長，動態(tài)范圍大，瞬時啟動，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕等突出優(yōu)點獲得了廣泛應(yīng)用。光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)具有鮮明的特點，但目前國內(nèi)的光纖陀螺長期穩(wěn)定性差，可與GPS構(gòu)成組合導(dǎo)航系統(tǒng)來取長補短。 系統(tǒng)采用一塊DSP運行SINS/GPS組合算法已很難滿足日益提高的數(shù)據(jù)輸出更新率要求，可采用兩塊DSP，其中一塊運行捷聯(lián)算法，另一塊運行組合濾波算法，二者配合工作。 論文首先分別

2、介紹了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航和組合導(dǎo)航即卡爾曼濾波算法的原理，給出了系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)。重點設(shè)計了系統(tǒng)板的硬件電路和部分軟件，包括陀螺數(shù)據(jù)采集電路、加速度計數(shù)據(jù)采集電路、溫度數(shù)據(jù)采集電路、外部通信接口電路和程序引導(dǎo)裝載電路等。采用DSP和FPGA相配合的數(shù)據(jù)采集和傳輸方法可靠、集成度高。 由于兩塊DSP配合工作，二者之間的數(shù)據(jù)傳輸必不可少，可利用TMS320VC33自身的同步串口實現(xiàn)雙DSP的無縫連接，該方法準(zhǔn)確可靠。對同步串口對應(yīng)的各

3、個映射寄存器進行正確的配置是同步串口可靠工作的前提和保證。 在DSP軟件設(shè)計方面，采用C語言和匯編混合編程，能充分發(fā)揮兩種語言各自的優(yōu)點。各種數(shù)據(jù)接收、發(fā)送及算法程序均采用中斷的方式，使系統(tǒng)程序緊湊、高效。由于DSP最終要脫離PC機仿真環(huán)境單獨運行，所以必須具有上電后并行自舉功能，因此設(shè)計了BootLoader軟件即正確編寫B(tài)oot表。 實踐證明該設(shè)計方法達到了光纖陀螺SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的要求，并為今后系統(tǒng)