1、現代戰(zhàn)爭的高技術特點表明，武器打擊的精確化已成為其在未來高新技術戰(zhàn)場上發(fā)展的必然趨勢，強對抗技術的復雜戰(zhàn)場迫切需求大量高精度的導航制導武器；智能交通管理系統等民用領域也迫切需要低成本、高可靠性、精度適中的組合導航系統，這些迫切需求促使組合導航系統不斷朝著低功耗、低成本、小體積的方向發(fā)展，MIMU/GPS/電子羅盤組合導航系統正是在這種背景下提出的。本文以DSP+FPGA電路為組合導航系統硬件載體，利用聯邦卡爾曼濾波算法將MIMU、GPS

2、、電子羅盤最優(yōu)組合、形成優(yōu)勢互補，構成一套具有低功耗、低成本、高可靠性、多冗余度的組合導航系統。
　　首先，分別對MIMU、GPS、電子羅盤的工作原理進行了分析，設計了系統總體方案；分析了MIMU、GPS、電子羅盤誤差產生機理，建立了對應的數學模型。并針對電子羅盤誤差模型及特點，提出了一種基于橢球擬合的電子羅盤現場快速標定補償方法，并通過轉臺試驗驗證了該方法的正確性、有效性。
　　然后，設計了基于MIMU/GPS/電子羅盤的

3、聯邦濾波器。在統一坐標系的基礎上，提出了基于卡爾曼濾波技術的初始對準方法，引入電子羅盤輔助測姿完成系統粗對準，再用卡爾曼濾波算法進行精對準，進一步提高系統濾波精度。針對本系統高精度、高容錯性的實際應用要求，設計了無重置式速度、位置、姿態(tài)分別組合的聯邦卡爾曼濾波算法，各子濾波器獨立工作，沒有反饋重置帶來的相互影響，保證了系統最高的容錯性能。
　　最后，搭建了DSP+FPGA雙核嵌入式組合導航電路。利用FPGA豐富的邏輯資源進行精確的

4、時序控制，以GPS接收機輸出的1PPS秒脈沖信號作為時間同步標簽，通過數據外推算法，實現MIMU、GPS、電子羅盤的同步采集。利用DSP作為信息融合中心，進行位置姿態(tài)實時解算、濾波算法以及上位機通信。DSP、FPGA相互配合、協調工作，共同完成導航解算任務。仿真試驗和實地跑車試驗表明，MIMU/GPS/電子羅盤組合導航系統能滿足系統的實際應用需求，具有成本低、體積小、精度高、容錯性高等特點，為今后進一步開展MIMU/GPS/電子羅盤組合