车载SINS/里程计/GPS组合导航系统设计与嵌入式实现

嵌入式导航系统是一种结合了多种传感器技术的先进解决方案，旨在提高导航系统的稳定性和可靠性。核心挑战在于克服惯性导航系统(SINS)与全球卫星定位系统(GPS)相结合时的互补性问题，特别是在GPS信号丢失或不稳定时，SINS的精度会显著下降。为解决这一问题，本文提出了一种车载SINS/里程计/GPS定位定向仪的组合导航系统设计。 该系统利用信息滤波技术对SINS的误差进行实时估计，并通过反馈校正机制来减小这些误差。信息滤波是一种统计学方法，通过融合来自不同传感器的数据，如SINS的惯性测量和里程计的数据，以提高导航定位的准确性。当GPS信号不可用时，里程计的数据作为辅助输入，弥补了SINS的不足，确保了导航的连续性和稳定性。 本文的创新之处在于将单片机和数字信号处理器(DSP)集成到嵌入式导航计算机构成的多CPU架构中。这种设计考虑到了多传感器组合导航系统对于数据同步和实时性的重要需求。通过精心设计的接口子系统，实现了传感器数据的高效采集和处理，确保了各CPU之间的实时数据通信。具体来说，系统采用了精准的时间序列控制，规定了数据采集周期和导航解算周期，确保了数据处理的同步，提高了整体系统的实时性能。 这个研究不仅提供了新的硬件实施平台，还为后续的功能扩展提供了灵活性。通过增加软硬件模块，例如更高精度的算法、额外的传感器接口或更强大的计算能力，未来的导航系统能够适应更多复杂环境和应用场景，实现资源的优化配置和功能的多样化。 关键词：DSP（数字信号处理器）；组合导航；GPS；SINS共同构成了这个系统的核心技术，它们协同工作，提升了导航系统的综合性能，为车辆导航、无人机控制等领域提供了可靠的解决方案。通过深入理解和优化这些关键技术，我们可以期待在智能交通、航空航天等领域看到更多的创新应用。