1、目前的姿態(tài)測量系統(tǒng)中的姿態(tài)解算大部分基本上是使用單片機、ARM、DSP、或者FPGA里的軟核處理器及硬核處理器等來實現(xiàn)，在處理的速度上受到一定的限制，一些處理過程不能同時進行，影響到姿態(tài)解算的速度。本文主要對姿態(tài)解算的全數(shù)字邏輯實現(xiàn)方式進行了研究，提出了一種利用FPGA來進行姿態(tài)解算的實現(xiàn)方案，希望可以提高姿態(tài)解算的處理速度及數(shù)據(jù)的可靠性。
　　本設(shè)計利用FPGA的硬件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)并行和流水線等結(jié)構(gòu)；根據(jù)FPGA的數(shù)字邏輯特性，選擇

2、了比較合適的姿態(tài)解算實現(xiàn)方式。主要包括：傳感器數(shù)據(jù)采集電路部分、信息融合部分、姿態(tài)解算部分、上位機通信等部分。通過對比互補濾波和卡爾曼濾波兩種數(shù)據(jù)融合方法的優(yōu)缺點，并根據(jù)FPGA的數(shù)字邏輯的特點選擇了互補濾波的濾波方法；采用流水線的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn) CORDIC算法，提高了計算速度；確定了使用四元數(shù)來實現(xiàn)姿態(tài)解算，提高了解算的準確性和開發(fā)效率；結(jié)合互補濾波算法和四元數(shù)法對傳感器數(shù)據(jù)進行了處理并實現(xiàn)FPGA與上位機通信。
　　通過邏輯分析