雙天線GPSMIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)任務(wù)書

雙天線GPSMIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)任務(wù)書任務(wù)書題目：雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)任務(wù)背景：在現(xiàn)代飛行器的控制系統(tǒng)中，導(dǎo)航系統(tǒng)的地位越來越重要。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，GPS已經(jīng)成為了現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)中最為重要的組成部分之一。為了提高飛行器的定位精度，GPS與MIMU（慣性測量單元）進(jìn)行組合導(dǎo)航是非常常見的手段。利用GPS定位和MIMU進(jìn)行補償，可以有效地彌補GPS的幾何約束和多徑誤差等問題，從而提高導(dǎo)航的精度和可靠性。本次任務(wù)要設(shè)計和實現(xiàn)的是一種雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用兩臺天線分別測量信號的相位和無線信號傳輸時間差來對GPS信號進(jìn)行處理，并使用MIMU對GPS信號進(jìn)行補償和精標(biāo)校正，從而提高導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性。任務(wù)目標(biāo)：1.設(shè)計一種雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對GPS信號的相位和無線信號傳輸時間差的測量，以及對GPS信號的補償和校正。2.開發(fā)出能夠?qū)PS信號進(jìn)行精確測量、處理和補償?shù)乃惴?，并對算法進(jìn)行優(yōu)化和驗證。3.開發(fā)出一套實用的導(dǎo)航系統(tǒng)原型，能夠?qū)崿F(xiàn)對飛行器的精確定位和導(dǎo)航功能，達(dá)到預(yù)期的精度和可靠性要求。任務(wù)內(nèi)容和要求：1.確定雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和組成部分，并選擇最適合的設(shè)備和傳感器。2.研究和設(shè)計一套能夠?qū)崿F(xiàn)信號相位測量和時間差測量的電路，并進(jìn)行仿真和優(yōu)化。利用所測得的時間差和相位差數(shù)據(jù)，對GPS信號進(jìn)行計算和處理，得到更為準(zhǔn)確的位置和速度信息。3.研究和開發(fā)一種有效的MIMU精標(biāo)校正算法，并進(jìn)行實驗驗證，最終得到MIMU的精度和穩(wěn)定性。4.將GPS信息和MIMU信息進(jìn)行融合，得到更為準(zhǔn)確的飛行器位置和速度信息。同時，開發(fā)一種有效的濾波算法，對誤差和噪聲進(jìn)行濾波和抑制，提高導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性和精度。5.實現(xiàn)一個實用的導(dǎo)航系統(tǒng)原型，能夠?qū)︼w行器的位置和速度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和定位。通過標(biāo)準(zhǔn)測試和驗證，保證導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性符合預(yù)期要求。6.撰寫本次任務(wù)的報告和文獻(xiàn)綜述，對系統(tǒng)設(shè)計方案和技術(shù)實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。任務(wù)進(jìn)度安排：第一階段：系統(tǒng)設(shè)計和仿真（4周）確定雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和組成部分，并進(jìn)行電路的設(shè)計和仿真。開發(fā)出GPS信號處理和MIMU校正算法，并對算法進(jìn)行優(yōu)化和測試。第二階段：系統(tǒng)開發(fā)和算法實現(xiàn)（8周）完成雙天線GPS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件設(shè)計和制作，并進(jìn)行算法的實現(xiàn)和調(diào)試。對系統(tǒng)的誤差和噪聲進(jìn)行濾波和抑制，并進(jìn)行精度的測試和驗證。第三階段：系統(tǒng)測試和文獻(xiàn)綜述（4周）進(jìn)行系統(tǒng)的功能測試和性能驗證，保證系統(tǒng)精度和可靠性符合預(yù)期要求。撰寫本次任務(wù)的報告和文獻(xiàn)綜述，對系統(tǒng)設(shè)計方案和技術(shù)實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。任務(wù)報告的要求：本次任務(wù)報告主要包括以下內(nèi)容：1.系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的思路和方法；2.系統(tǒng)硬件和軟件的實際實現(xiàn)過程；3.系統(tǒng)測試和性能分析的結(jié)果和結(jié)論；4.任務(wù)過程中遇到的問題和解決方法；5.有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)相關(guān)論文和文獻(xiàn)的綜述；6.如有需要，還可以對今后的研究和發(fā)展提出建議和展望。參考文獻(xiàn)：1.郭亞琦，朱向榮.基于雙天線的GPS/MIMU組合定位算法[D].東南大學(xué),2009.2.胡升武.基于GPS/MIMU組合導(dǎo)航技術(shù)的單繞組超導(dǎo)磁懸浮列車控制系統(tǒng)研究[D].華中科技大學(xué),2012.3.莊長樂,范杰,周劍萍.GPS/MIMU組合系統(tǒng)誤差對比分析[J].電子設(shè)計工程,2016,24(3):5-9.4.阮俊義,馬文廣.基于雙天線GPS的導(dǎo)航研究[J].科技