文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
平台式惯性导航系统模拟器的设计与实现
姓名:魏建仁
申请学位级别:硕士
专业:控制工程
指导教师:孙尧;张意寿
20090201
摘要现代武器装备迅速发展,对装备的可靠性、稳定性和精度提出了更高的要求。如何模拟战场环境,在设备研制、调试和大中修阶段,为设备提供更真实、更全面的外部环境,对设备进行全面反复的检验,对设备研制、调试和维修是非常必要的。随着海军武器装备的不断发展,技术性能不断改善,精度要求越来越高,要求惯导系统提供非常可靠的位置、速度、航向、姿态等信息,使舰船安全和武器系统的精度有更可靠的保证。因此,研制相应的惯导信号模拟设备,准确了解惯导设备的工作状况,方便惯导设备的检查、调试是非本文根据潜艇真航向测量系统对惯导信号模拟器的技术指标、功能等方面的要求,全面介绍了惯导信号模拟器的研制技术和实现途径。该模拟器具有友好的人机交互界面,能够以图表和仪表的形式动态显示导航信息,以三维动画形式显示潜艇的水下姿态。本文首先建立了平台式惯性导航系统模拟器仿真模块的数学模型,给出了系统的工作状态、工作方式、仿真时的工作原理,通过自制的卡,实现了模拟器的控制与通信,通过轴角转换电路板,实现了惯导输出信号的模拟,并经过粗精通道,实现了同时通过和以太网向用户发送多路惯导的数字和模拟信号。信号模拟器以模拟和数字形式发送仿真模拟的导航、姿态信息及状态信号,便于系统的研制、调试、验收、维护和保养。模拟输出静态、动态髦趾叫凶刺⒑?鎏跫惯导系统的航向、水平姿态信息及其状态信号,以多极旋转变压器形式的模拟量向组合中心发送,且能通过诤鸵蕴蜃楹现行姆⑺蜕鲜鲂畔⒌氖至俊在本设备上模拟装订航向、纵摇、横摇、经度、纬度、时间、高度等数据,通过串口和以太网向用户发送,同时航向、纵摇、横摇信息以模拟量固态同步机形式向用外发送。而且,可在模拟输出的信息中加入各种误常必要的。疧哈尔滨工程大学硕七学位论文
差模型,便于系统的研制、调试。各种信息显示,良好的人机交互界面。信号模拟器故障检测、显示、输出和报警。主控机的软件由龉δ苣?樽槌伞O低彻芾砟?槲H砑餮纺?椋完成模拟器主机初始化、各种接口的驱动、各种控制参数设置及其他软件模块控制等功能。仿真运算模块根据给定参数鹗嘉恢谩⒅罩刮恢谩⒑线等D饽勘甑脑硕旒#缓蟾萆瓒ǖ哪勘晁俣群屯街芷诙轨迹采样,解算各轨迹点目标的运动状态,形成各运动参数。信号产生模块根据设定的参数和轨迹点相对位置及模拟系统的精度,形成输出信号幅度调整数据和信噪比调整数据,从而控制输出信号的幅度和信噪比大小,使模拟效果更加接近实际情况。按惯导各类输出信号的要求对各类信息进行编排,使输出符合惯导信号的接口要求。通信控制模块主要完成对网卡、⒍宰;荒?橥ㄐ判藕糯涞目刂疲紫龋酝ㄐ沤涌诖、并口的状态进行检测,当检测到分系统处于通信准备好的状态,即开始发送信息;信息发送按时序进行,信息的接受为避免信息漏收和不全,采用循环访问排队的方式,给每个信息开辟储存区,在后台对信息进行接收,把信息直接放在缓冲区里,供系统处理调用。动态效果产生模块主要对三维图像运动进行驱动,是模拟的效果更加逼真,包括图像运动控制、光效果、前景缩放等。在模拟器的软件程序设计中,描述了模拟器的开发流程和软件结构,在环境下对软件的具体实现,利用际踅⑶蓖的模型,利用技术对潜艇水下运动姿态进行三维显示、潜艇水下运动轨迹的实时显示。使用这些技术,我们成功的研制出惯导信号模拟器,解决了真航向测量系统在实验室的维护、调试和检验的问题。关键词:惯性导航系统;模拟器;芟撸蝗哈尔滨工程大学硕士学位论文
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醯黧答嬲嫡关翟著鬻:汀耘四晗υ戮阷月方日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明学位论文原创性声明日期:以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇