基于ARM的小型化SINS/GNSS 组合导航系统设计

  • 陈沣 ,
  • 李小博 ,
  • 卢宝锋 ,
  • 王新龙 ,
  • 陈文海
展开
  • 西安现代控制技术研究所,西安 710065

陈沣(1990-),男,陕西西安人,工程师,硕士,研究方向:惯性导航与卫星导航的组合导航。

收稿日期: 2018-02-02

  网络出版日期: 2025-05-29

Compact Design for SINS/GNSS Combined Navigation System Based on ARM Processor

  • CHEN Feng ,
  • LI Xiaobo ,
  • LU Baofeng ,
  • WANG Xinlong ,
  • CHEN Wenhai
Expand
  • Xi'an Modern Control Technology Research Institute, Xian 710065, China

Received date: 2018-02-02

  Online published: 2025-05-29

摘要

文中实现了一套以ARM为核心的小型化MEMSSINS/GNSS组合导航系统。MEMS陀螺、加速度计的模拟量输出经过AD采样,输入ARM微处理器进行惯性导航解算。GNSS芯片提供系统的速度和位置,与惯导解算的结果进行松组合,修正姿态角。由于航向角可观测性较差,采用了序贯卡尔曼滤波方式进一步修正航向角。经过跑车实验,与高精度惯性导航系统比较,俯仰角、横滚角误差小于0.5°,航向角误差小于0.9°。文中提供了一种低精度IMU参与组合导航的解决方案。

本文引用格式

陈沣 , 李小博 , 卢宝锋 , 王新龙 , 陈文海 . 基于ARM的小型化SINS/GNSS 组合导航系统设计[J]. 弹箭与制导学报, 2018 , 38(5) : 43 -46 . DOI: 10.15892/j.cnki.djzdxb.2018.05.011

Abstract

This paper designed a small MEMS SINS/GNSS navigation system based on ARM processor. The analog output of MEMS gyro/ accelerometer was sampling by AD chip and delivered to ARM processor. GNSS chip provided speed and position information of the system. SINS/GNSS loose couple Kalman filter was achieved and the attitude angle was corrected. A sequential Kalman filter method was used to further correct azimuth angle which suffer from poor observability. After dynamic ground experiment, compared with relative high precision SINS, roll and pitch error were less than 0.5 degree, azimuth error was less than 0.9 degree The combined navigation system achieved in this work enables the use of less accurate IMU.

参考文献

[1]
宋丽君, 秦永元. MEMS 加速度计的六位置测试法[J]. 测控技术, 2009, 28(7): 11-47.
[2]
彭孝东, 陈瑜, 李继宇, 等. MEMS 三轴数字陀螺仪标定方法研究[J]. 传感器与微系统, 2013, 32(6): 63-69.
[3]
严恭敏. 捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2004: 7-40.
[4]
秦永元. 惯性导航[M]. 北京: 科学出版社, 2006: 300-327.
[5]
管斌, 李涛, 吴美萍, 等. 一种应用磁强计提高导航系统航向精度的方法[J]. 传感器与微系统, 2010, 29(8): 37-40.
[6]
陈沣, 杨鹏翔. 基于长航时飞行器的 SINS/GNSS 自适应组合导航算法[J]. 弹箭与制导学报, 2016, 36(3): 18-21.
[7]
秦永元, 张洪钺, 王淑华. 卡尔曼滤波与组合导航原理[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2012: 33-35.
[8]
苏鑫, 万彦辉, 谢波. 一种提高GPS/低精度 SINS 组合测姿精度的方法[J]. 弹箭与制导学报, 2011, 31(5): 19-22.
文章导航

/