微小型運動體的姿態(tài)測量及解算.pdf

1、本文以國家自然科學基金項目《微小型高速運動體的激光主動制導與探測技術(shù)研究》為課題來源及背景，重點研究了微小型運動體在空中運動時的姿態(tài)測量解算技術(shù)，設(shè)計并完成了姿態(tài)采集電路。
　　針對項目的研究內(nèi)容及重點，文章對姿態(tài)測量解算過程的整體方案進行了分析設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容總體分為兩大部分，包括姿態(tài)測量及姿態(tài)解算。在姿態(tài)測量部分，通過對慣性器件的分析，綜合考慮系統(tǒng)的性能要求，采用ADIS16355與單軸加速度計作為敏感器件，微控制器C8051F

2、021作為控制芯片，配合大容量FLASH存儲器完成姿態(tài)數(shù)據(jù)的采集與存儲。
　　在姿態(tài)解算部分，首先介紹了解算方法的基本理論與工作原理，包括慣性系統(tǒng)中坐標系的定義與建立，姿態(tài)矩陣及姿態(tài)角的提取。在給出算法實現(xiàn)過程的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)的預處理、姿態(tài)矩陣的實時更新、微分方程的解算等實現(xiàn)方法進行了分析。數(shù)據(jù)的預處理主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的降噪，采用小波降噪技術(shù)，結(jié)合ADIS16355信號特點設(shè)計小波算法，確定小波參數(shù)，另外通過對各種姿態(tài)矩陣即時修正方法