基于dsp的光纤捷联惯导系统设计与实现

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基于DSP的光纤捷联惯导系统设计与实现

王凱，赵忠，吴坤民

(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)

, N8 R* G' t  N4 B8 u摘要:介绍了一种基于DSP的光纤陀螺捷联惯导系统的设计与实现方法;系统采用DSP+mcu的体系结构，DSP主要完成导航计算，利用单片机实现对数据采集模块的控制，并通过双口RAM实现单片机和DSP的数据通信，构成了一套小型捷联惯导系统，同时给出了一种捷联惯导算法编排，简要介绍了SPI通信和TMS320C6713的二次bootloder方式;经测试，系统速度和精度都满足了设计要求，已应用于实际系统。
. h# Y1 \( j, q1 \$ C关键词:捷联惯导;单片机;双口RAM; DSP
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引言
6 S$ \( T) h* _" a% F捷联惯导系统是- -种将惯性测量器件直接固连在载体上的自主式导航系统，用“数学平台”代替物理实体平台对惯性器件测量信息进行处理，从而得到载体姿态等信息，这在减小惯导系统体积和重量的同时大大增加了系统的运算量。TI公司近年来推出的TMS320C6713浮点DSP芯片内部集成了大容量RAM，采用哈佛结构和流水线技术，具有高速的数据计算能力凹，因此针对捷联惯导系统的特点，应用现代芯片发展成果，研制并开发基于DSP的捷联惯导系统具有重要意义和应用价值。
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1捷联惯导系统结构和硬件实现
' I! h% v3 R8 B4 i$ x: B捷联惯导系统硬件平台由惯性测量装置、数据采集模块、导航计算模块和控制显示模块等部分组成。惯性测量装置包括敏感轴互相垂直的3个加速度计和3个陀螺仪，数据采集模块完成对IMU信息的采集，导航计算模块根据惯性器件测得的信息实时计算出载体的姿态、速度和位置，并送给显示器显示。
系统原理结构框图如图1所示，单片机实现对数据采集部分的控制，DSP作为核心处理器完成导航计算，通过双口RAM实现两部分的数据通信，导航计算结果由RS232串口送显示器显示，Flash 用于导航计算程序的掉电保存。

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