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基于软核MicroBlaze的小型姿态检测系统设计
  • ISSN号:1000-7024
  • 期刊名称:计算机工程与设计
  • 时间:2014.7.16
  • 页码:2360-2364
  • 分类:TP212.9[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国民航大学中欧航空工程师学院,天津300300, [2]中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室,天津300300
  • 相关基金:国家自然科学基金青年基金项目(51205397);中央高校基本科研业务费中国民航大学专项基金项目(ZXH2012H008)
  • 相关项目:基于白光扫描干涉术的超精密表面几何参数大范围快速测量方法
中文摘要:

为满足捷联惯导系统小型化、高精度、低成本的要求,构建了基于软处理器核的姿态检测系统,提出了磁罗盘辅助MEMS惯性传感器的卡尔曼滤波算法。在FPGA平台上,围绕MicroBlaze构建片上系统,设计双软件工程实现系统软件开发;在此基础上,为提高系统的实时性能,综合3种片上系统优化方案,进一步优化了处理器对片外RAM的访问效率。测试结果表明,优化后的片上系统运算速度是优化前的近10倍。实验中将该系统测得的姿态角与航姿参考系统(atti-tude and heading reference system,AHRS)测量值进行比较,其差值保持在0.8°以内,表明该系统能够满足导航系统的姿态检测要求。

英文摘要:

A new kind of attitude determination system based on soft-processor core was proposed,which met the requirements of miniaturization,high-precision and low-cost for SINS.The Kalman filter combined with MEMS and magnetic compass was al-so proposed.Taking the McircoBlaze as the processor,SOC (system-on-a-chip)based on FPGA was built.On the hardware platform,a novel structure of double software proj ects was designed to develop the system software.In addition,to improve the processor accessing SDRAM efficiency,SOC was optimized by three means.Experimental results showed that the operation effi-ciency on SOC after optimization was nearly 10 times faster than before.Finally,the system output was compared with a com-mercial AHRS (attitude and heading reference system).Analysis indicated that the deviation between them kept below 0. 8°, which proved the system proposed was qualified for navigation application.

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期刊信息
  • 《计算机工程与设计》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:中国航天科工集团二院706所
  • 主编:汤铭瑞
  • 地址:北京142信箱37分箱
  • 邮编:100854
  • 邮箱:ced@china-ced.com
  • 电话:010-68389884
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7024
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1775/TP
  • 邮发代号:82-425
  • 获奖情况:
  • 中国科学引文数据库来源期刊,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊,中国科技论文统计与分析用期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:45616