1、針對國內武器瞄準、地球物理探測、大地測量、隧道建設等軍民用領域中，北向基準的大量需求，上海交通大學導航與控制研究所和上海英譜樂慣性技術科技發(fā)展有限公司合作建立了全姿態(tài)撓性陀螺尋北儀的研究項目。本文介紹這一項目研究的、基于DSP的全姿態(tài)撓性陀螺尋北儀的研制情況。這一尋北裝置用于測定相對地理真北的方位，具有快速準確和操作方便的特點，產(chǎn)品的研制采用模塊化，便于更換和維修。 所研制的尋北儀以撓性陀螺儀和加速度計為測量元件，撓性陀螺儀用于

2、敏感地球自轉角速度，加速度計用于敏感地心加速度。它利用正切法進行全姿態(tài)方位角計算。通過計算機仿真實驗對造成尋北誤差的主要因素如陀螺常值漂移、陀螺隨機漂移、加速度計零漂、轉位機構轉位誤差、物理參數(shù)等進行了分析，并給出了誤差模型。為了消除陀螺儀漂移誤差的影響，方案上采用了雙位置多點測量法和補角修正技術，以提高尋北裝置全方位角的估算精度。為了進一步驗證方案的可行性，由數(shù)顯轉臺、撓性陀螺儀、數(shù)字萬用表和計算機組成系統(tǒng)，進行了對比實驗，可以了解誤

3、差的大小及其分布趨勢，通過實驗所得的誤差曲線，確定了用正弦曲線對誤差進行數(shù)據(jù)補償?shù)募夹g方案。 尋北儀的尋北工作過程通過數(shù)據(jù)采集計算板實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集計算板具有控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、方位角解算和遠程通訊等功能，它分為中央處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、存儲單元、遠程通訊單元。系統(tǒng)的中心處理單元采用TMS320C32浮點DSP芯片，它主要用于實現(xiàn)控制功能和數(shù)據(jù)處理、運算功能。數(shù)據(jù)采集單元用于采集加速計和陀螺儀輸出的信號，并同時檢測供電電源

4、是否正常。信號通過多路開關送到采樣保持器，并經(jīng)過模數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號送到DSP進行處理。存儲單元所采用的ROM和RAM分別是CYPRESS公司出品的CY7C263和CY7C199芯片。遠程通訊單元由電平轉換芯片MAX491E通過ST16C550和DSP相連構成，以實現(xiàn)與遠程計算機的數(shù)據(jù)傳輸與通訊。 系統(tǒng)工作時先檢測電源的±15V、5V和地線、陀螺儀和加速度計輸出是否正常；再對第一次采集到的數(shù)據(jù)進行平均，得出第一位置數(shù)據(jù)；接著

5、使陀螺儀轉位一百八十度，得到第二位置數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)代入公式解算，并進行象限判別，解算出真北方位角，送顯示板顯示。同時系統(tǒng)需完成電源鎖定，再平衡加電控制，轉位控制，接收緯度數(shù)據(jù)，故障檢測等功能。 本文以論述國內外尋北儀發(fā)展概況、尋北儀的分類以及本課題的選題背景和依據(jù)為緒論，接著闡述了尋北儀的數(shù)學模型和誤差分析，然后介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件設計以及系統(tǒng)的調試。在最后的總結中，作者真誠希望本文的研究工作能為我國信息綜合處理技術和導航尋北裝