Данная работа посвящена разработке и исследованию инерциальной навигационной системы (ИНС), использующей микроконтроллер CH32V307 и микроэлектромеханические системы (МЭМС) инерциальных датчиков. В ходе выполнения работы были изучены компоненты ИНС, включая структурные схемы, микроконтроллер WCH CH32V307 и его периферийные устройства. Рассмотрены модули инерциальных измерений и магнетометры, а также процесс создания опытного образца. Разработаны и исследованы методы измерения пространственных углов ориентации объекта, включая системы координат, углы Эйлера и объединение данных от гироскопов и акселерометров. Описаны алгоритмы для вычисления углов Эйлера и приращения координат на основе показаний МЭМС датчиков. Проведена калибровка акселерометров, гироскопов и магнетометров, что позволило разработать алгоритмы для вычисления углов Эйлера и приращения координат. Представлены результаты этих вычислений и их анализ. Практические результаты работы могут быть полезны разработчикам навигационных систем.

This work is devoted to the development and research of inertial navigation system (INS) using microcontroller CH32V307 and microelectromechanical systems (MEMS) inertial sensors. The components of the INS including structural schematics, the WCH CH32V307 microcontroller and its peripherals were studied. Inertial measurement modules and magnetometers were reviewed, as well as the prototype process. Methods for measuring spatial angles of object orientation, including coordinate systems, Euler angles, and combining data from gyroscopes and accelerometers are developed and investigated. Algorithms for calculating Euler angles and coordinate increments from MEMS sensor readings are described. Accelerometers, gyroscopes, and magnetometers were calibrated, which allowed us to develop algorithms for calculating Euler angles and coordinate increments. The results of these calculations and their analyses are presented. Practical results of the work can be useful for developers of navigation systems.