微型组合导航计算机系统硬件平台设计与实现

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室内导航技术的利用和发展有效弥补了一般空间导航技术在室内环境下的弊端和盲区。论文对室内环境下微惯性/视觉组合导航方案进行了深入研究,完成了基于微机电系统惯性传感器和摄像头器件的微型组合导航计算机平台基本设计,并对研制的组合导航计算机系统进行了试验测试和各独立模块数据准确性与可靠性分析。通过对导航计算机的性能和应用环境需求的分析,论文提出了基于ARM产品中STM32F4系列的处理器电路设计方案,该导航计算机以STM32M4为核心处理器,通过其丰富的外设资源完成各部分传感器模块的数据采集,并通过调用其内部的DSP内核来完成航位推算和图像算法的数据分析处理等相关任务。为满足系统的微小型体积要求和低功耗设计,论文为导航计算机选择了合适的传感器芯片,并最大限度的利用片内资源完成导航计算机功能实现,减少外部电路设计造成的体积扩充。摄像头模块电路设计则通过外部接口来完成电路连接,保证了导航计算机图像采集的灵活性。同时计算机上还嵌有GPS模块、TF卡数据存储模块和数据远传模块,扩充了系统的应用范围。在导航计算机硬件平台基础上,论文针对各部分硬件资源进行了详细的驱动设计。通信总线的合理使用和片内资源的软件调用弥补了导航计算机硬件资源的不足,保证了导航计算机处理器对各部分数据的顺利访问和有效处理。最后论文就导航计算机工作情况进行了试验测试,试验测试结果表明系统各模块的基本性能满足系统的功能需求。
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