Детальная информация

Работа посвящена исследованию алгоритма решения навигационной задачи и разработке его реализации на микроконтроллере. Цель работы – Разработать алгоритм для микроконтроллера малогабаритного навигационного инерциального модуля. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Обзор принципов построения инерциальных микромеханических измерительных модулей 2. Алгоритм анализа данных, поступающих с микромеханического измерительного модуля 3. Разработка системной модели навигационного алгоритма 4. Проведение моделирования навигационного алгоритма на основе тестовых данных 5. Разработка комплекта аппаратуры и проверка его работы 6. Разработка программной реализации навигационного алгоритма для микроконтроллера и проверка его работы В результате исследования были изучены принципы построения инерциальных измерительных модулей (ИИМ), основанных на микроэлектромеханических датчиках. Были исследованы принципы решения навигационной задачи, на основе которых реализован алгоритм для микроконтроллера (МК) в составе ИИМ. На основе результатов исследования был разработан стенд, состоящий из компьютера, комплекта аппаратуры и ИИМ. С помощью разработанного стенда были проведены испытания, в которых проверялась программная реализация всех частей стенда и работа МК ИИМ. На основе данных, полученных во время испытаний, было проведено сравнение результатов реализации навигационного алгоритма на базе МК и реализации навигационного алгоритма в виде математической модели. Сравнение данных показало корректную работу реализованного навигационного алгоритма . Реализованный стенд возможно использовать для тестирования ИИМ при серийном производстве, а ИИМ с алгоритмом решения навигационной задачи готов для установки и использования в полевых условиях. Для разработки и проверки алгоритма применялось программное обеспечение MATLAB. Для создания стенда и ИИМ использовались МК семейства STM32, а для реализации клиентского программного обеспечения использовалось программное обеспечение LabView.

Object of study is algorithm for solving a navigation problem and developing its implementation on a microcontroller. The aim is develop an algorithm for a microcontroller of a small-sized navigation inertial module. The following tasks were solved: 1. Review of principles of construction of inertial micromechanical measurement modules; 2. Algorithm for analyzing data coming from a micromechanical measuring module 3. Development of a system model of the navigation algorithm 4. Simulation of the navigation algorithm based on test data 5. Development of a set of equipment and testing of its operation 6. Development of a software implementation of the navigation algorithm for a microcontroller and testing of its operation As a result of the study, the study examined the principles of constructing inertial measurement units (IMU) based on micro-electromechanical sensors. The principles of solving the navigation problem were investigated, on the basis of which the algorithm for the microcontroller (MC) as part of the IMU was implemented. As a result of the study, a stand consisting of a computer, a set of equipment and an IMU was developed. Using the developed stand, tests were conducted in which the software implementation of all parts of the stand and the operation of the IMU MC were checked. Based on the data obtained during the tests, a comparison was made between the results of the implementation of the navigation algorithm based on the MC and the implementation of the navigation algorithm in the form of a mathematical model. The comparison of the data showed the correct operation of the implemented navigation algorithm. The implemented stand can be used to test the IMU in serial production, and the IMU with the algorithm for solving the navigation problem is ready for installation and use in the field. MATLAB software was used to develop and test the algorithm. To create the stand and the IMU, the STM32 family of microcontrollers was used, and LabView software was used to implement the client software.