基于LabVIEW的miniAHRS型传感器信号采集研究

位姿控制是机器人控制的重要组成部分,在移动机器人设计中有着广泛应用。miniAHRS型位姿传感器是一个高性能的捷联惯导系统,可以在3D空间中测量任何机车和载体的全角度方向,灵敏度高、非线性误差小,其传输方式有RS-485和USB两种,但miniAHRS型传感器传输的波特率达到1Mbps,对达不到如此高传播速率控制器,只能通过上位机间接读取并实时调整控制输出。借助LabVIEW为工具,配置串口的各项参数,可以实现传感器数据的间接读取。

惯性导航系统航向姿态计算算法研究

通过初始对准,惯性航向姿态系统获得了初始坐标,紧接着就是在运动体的运动中不断地计算运动体的航向和姿态。就惯性航向姿态系统的航向和姿态计算算法进行探讨和研究,以寻求最佳计算算法。

水下机器人惯性导航系统

针对"海鲨"ROV水下机器人路径导航,提出一种基于捷联惯导算法的惯性导航。通过捷联惯导系统的惯性元件(陀螺仪和加速度计)得到的三轴加速度、角速度,推算出水下机器人运动姿态以及运动路径,以达到惯性导航的目的。同时通过仿真得到导航路径与实际GPS轨迹进行比较,验证算法的准确性与精度。

用于导航解算的矩阵运算硬件加速器设计

针对捷联式惯导系统中浮点矩阵乘积计算量大、串行处理方法耗时多制约捷联式惯导系统实时性提升的问题,提出一种基于FPGA/SOPC的浮点矩阵乘积并行处理方法。该处理方法的核心——高性能矩阵乘积单元是在脉动阵列结构基础上通过循环分块、数据空间分割及迭代空间合并优化后的高并行度处理单元,并利用直接内存存取大批量数据传输的速度优势,运算速度得到进一步提升。实验结果表明,据此设计的浮点矩阵乘积加速器不但能够准确地完成运算,而且运算速率有明显提升,较其他串、并行计算方法消耗的周期数分别减少71.3%,78%以上,能够有效地提高导航系统的实时性。