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飞机着陆导航定位技术研究

作　者: 高海光
导　师: 宋路
学　校: 长春理工大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: GPS INS 组合导航数据采集与处理自适应滤波最优控制
分类号: V249.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 8次
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内容摘要

引导飞机着陆是导航的一项重要任务。随着航空技术的不断发展,飞机的飞行速度、负载能力和续航能力都大幅提高,飞机能否安全着陆已成为迫待解决的问题。本论文提出了一种DGPS/INS组合的导航系统来引导飞机着陆。论文首先简要介绍了飞机着陆的相关基础知识,然后以数字信号处理和可编程门阵列作为信息处理板的数字平台,主要介绍了组合系统的数据采集与处理,包括硬件和软件两个方面。导航信息采用改进的自适应滤波算法进行融合,通过建立飞机着陆数学模型,对飞机横向和纵向的最优控制进行分析,验证了组合导航系统的精度能够满足飞机着陆要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 研究背景  8
  1.2 飞机导航简介  8-9
  1.3 飞机着陆系统发展现状  9-11
  1.4 论文研究的主要内容  11-12
第2章飞机着陆基础知识及导航设备原理  12-22
  2.1 飞机着陆基础知识  12-13
  2.2 传统机载导航设备介绍  13-15
  2.3 DGPS导航定位系统  15-17
    2.3.1 GPS动态定位  15-16
    2.3.2 差分GPS定位原理  16-17
  2.4 惯性导航定位系统  17-19
    2.4.1 惯导系统工作原理  17-18
    2.4.2 惯导系统误差模型  18-19
  2.5 DGPS/INS信息融合  19-20
  2.6 组合系统引导飞机着陆原理  20-21
  2.7 本章小结  21-22
第3章导航系统硬件设计  22-43
  3.1 导航系统的总体结构  22
  3.2 系统的硬件组成  22-24
  3.3 系统各单元选型及设计  24-42
    3.3.1 GPS数据接收设计单元  24-26
    3.3.2 陀螺仪单元设计  26-28
    3.3.3 加速度计单元设计  28-31
    3.3.4 温度补偿单元设计  31-34
    3.3.5 液晶显示器单元设计  34-36
    3.3.6 DSP与FPGA数据传输单元设计  36-37
    3.3.7 FPGA最小系统设计  37-38
    3.3.8 DSP最小系统设计  38-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章导航系统的软件设计  43-53
  4.1 DSP软件设计  43-49
    4.1.1 DSP软件开发流程  43
    4.1.2 系统启动加载设计和代码固化  43-44
    4.1.3 DSP芯片初始化  44-46
    4.1.4 组合导航定位软件设计  46-47
    4.1.5 组合导航信息融合软件流程设计  47-48
    4.1.6 飞行参数调整软件设计  48-49
  4.2 FPGA软件设计  49-52
    4.2.1 FPGA软件开发  49-50
    4.2.2 FPGA内部逻辑  50-51
    4.2.3 液晶显示接口程序设计  51-52
  4.3 本章小结  52-53
第5章组合导航信息融合和飞机着陆系统建模仿真  53-59
  5.1 组合导航系统建模  53-54
    5.1.1 系统状态方程  53
    5.1.2 系统量测方程  53-54
    5.1.3 Kalman滤波器设计  54
  5.2 飞机着陆数学模型  54-56
    5.2.1 飞机在大气紊流中的运动方程  54-55
    5.2.2 飞机着陆观测方程  55
    5.2.3 最优控制方程  55-56
  5.3 飞机着陆仿真  56-58
  5.4 本章小结  58-59
第6章总结与展望  59-60
  6.1 总结  59
  6.2 展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63

飞机着陆导航定位技术研究

内容摘要

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