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VxWorks系统完全满足捷联惯导软件对实时性、多任务调度、高可靠性的要求,但是受版权保护且为美国WindRiver公司所研发,不利于在自主国防装备上应用,需要寻求其它的操作系统。以开源、安全、稳定著称的Linux系统便是考虑之一。本文基于对捷联惯导软件任务需求及工作环境的研究,通过选择合适的软硬件平台,对Linux系统进行嵌入式开发和强实时扩展,并测试系统的实时性和网络功能。本文主要做了以下工作:1.从捷联惯导系统的结构组成和工作原理出发,研究导航解算的基本原理。通过分析捷联惯导软件的任务需求与工作环境,对系统的软件运行环境和硬件平台提出了明确要求。PC/104嵌入式计算机凭借着高性能CPU、良好的稳定性和结构紧凑等优点被选为硬件平台,Linux凭借着开源、可裁剪和软实时性等优点被选为软件平台。2.分析捷联惯导系统的任务需求,构建基于PC/104的嵌入式Linux系统。由于系统选用基于PCI总线的高速数据采集方案,所以实现了基于Linux系统的PCI驱动程序,这为数据采集和解算奠定了基础。3.对捷联惯导系统进行了实时性分析,包括Linux系统、捷联惯导软件、UDP通信三部分。首先分析了Linux系统的进程调度机制,对进程切换时间、中断任务切换时间和中断响应时间进行了测试分析;然后对基于Linux系统的捷联惯导软件的实时性进行了测试分析;最后对PC/104与上位机的UDP通信的实时性进行了测试分析。测试结果表明,所构建的Linux系统满足捷联惯导系统的1ms采样、数据读取和导航解算的要求。4.对Xenomai的工作原理进行研究,基于Linux构建Xenomai/Linux双内核实时系统,进一步对系统的实时性进行测试分析,结果表明系统具有微秒级的强实时性,同时也验证了Xenomai/Linux实时化方案的可行性。