MIMU及载体空间姿态演示软件设计+文献综述
时间:2017-03-12 09:26 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要近年来，随着微机械技术以及惯性技术的不断发展，由微机械惯性传感器构建的航姿系统成为国内外学者研究的热点。这种航姿系统具有价格低廉、体积小、质量轻、集成度高以及可靠性高等特点，在航空、航天、汽车、通讯和军事等领域有着十分广阔的应用前景。 微惯性姿态测量系统由微惯性测量单元（Miniature Inertial Measurement Unit, MIMU） 、姿态解算模块和姿态显示模块组成，本课题针对其中的MIMU 以及姿态显示模块开展了研究。对于 MIMU 本文主要进行的是机械结构的设计，采用了两种设计方案，折叠式金字塔形结构以及优尔面体形结构，并对后者进行了有限元分析以验证该结构的可用性。对于姿态显示模块，本文编写了一个三文的载体空间航姿显示软件，该软件通过串口接收 MIMU 传输经过解算之后的姿态角信息，并用三文图形显示出来。最后对该软件的进行测试，证明其是切实可用的。 6463 关键词 MIMU MEMS 结构设计 软件设计 Title: Design of MIMU Structure and Carrier 3D Display Software Abstract: In recent years, with the development of MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) and inertial technology, the attitude and heading reference system (AHRS) built by MEMS inertial sensors becomes research focus of domestic and foreign scholars. It has the features of low price, small size, light weight, high integration and high reliability and has a very broad application prospects in aviation, aerospace, automotive, communications and military fields. Structural design of the MIMU (Miniature Inertial Measurement Unit) was studied in the paper. Two design schemes were reported, folding pyramidal structure, as well as six side body structure, to which a finite element analysis was conducted to verify the availability of the structure. The three-dimensional AHRS display software received attitude angle information through the serial port and displayed the information through three-dimensional graphics after hexadecimal conversion. Finally, the software was tested to prove that it was effective and available. Keywords MIMU, MEMS, Structure Design, Software Design 1 绪论. 1 1.1 研究背景、目的和意义. 1 1.2 MIMU相关技术的国内外研究情况 2 1.2.1 MEMS器件的发展现状 2 1.2.2 MIMU的发展现状 8 1.3 课题的主要研究内容. 9 2 惯性测姿原理和 MIMU结构设计. 10 2.1 惯性姿态测量原理 10 2.2 结构设计 13 2.2.1 折叠式金字塔形结构 14 2.2.2 优尔面体结构 15 2.2.2.1 结构设计 15 2.2.2.2 结构的有限元分析 19 2.3 本章小结 22 3 姿态显示软件的设计 23 3.1 概述 23 3.2 相关软件介绍 23 3.2.1 LabVIEW. 23 3.2.2 Pro/Engineer 23 3.3 软件的设计方案 24 3.2.1 接收程序 24 3.2.2 三文姿态显示程序 24 3.4 各模块的实现 24 3.3.1 接收模块的实现 25 3.3.1.1 打开串口 25 3.3.1.2 串口协议 25 3.3.1.3 进制转换 26 3.3.2 三文姿态显示程序的实现 27 3.4 本章小结 29 4 系统测试验证软件性能 30 4.1 串口收发数据模块检验 30 4.2 三文姿态显示程序检验 31 (责任编辑：qin) |