基于COM组件的平台式惯导系统模拟器设计与实现

摘要

本论文详细介绍了基于COM组件的平台式惯性导航系统模拟器软件的设计和实现过程。该软件具有友好的人机交互界面，能够以图表和仪表的形式动态显示导航信息，以三维动画形式显示平台式惯性导航系统的三环稳定框架，并且在平台式惯导系统模型解算的基础上，提供了初始对准系数选择和惯性元件误差源设置功能。 本文首先建立了平台式惯性导航系统解算的数学模型、初始对准系数选择的数学模型和惯导系统校正的数学模型，并在软件实现上，详细分析了COM和ATL的原理和关系，运用ATL技术将它们以类的形式封装在独立的COM组件中，由界面程序对其调用。 在模拟器的界面程序设计中，描述了模拟器软件的开发流程和软件结构，在Visual C++6.0环境下对软件界面部分的具体实现，界面程序对COM组件的调用过程，并详细阐述了运用OpenGL技术对平台式惯性导航系统的三环稳定框架进行三维显示的开发过程，绘图控件和仪表控件的使用等。 本文最后运用模拟器软件对平台式惯导系统进行了全面的仿真分析，在加深了对惯导系统理解的同时，验证了模拟器软件的正确性。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1惯性导航系统概述

1.2国内外惯性导航系统发展现状

1.2.1国外惯性技术发展现状

1.2.2国内惯性技术发展现状

1.2.3国内外导航系统仿真的发展现状

1.3本课题的意义及主要研究内容

第2章平台式惯导系统原理

2.1引言

2.2当地水平指北惯导系统基本原理

2.3当地水平指北惯导系统数学模型的建立

2.3.1平台运动基本方程

2.3.2.速度基本方程

2.3.3位置控制方程

2.3.4陀螺控制方程

2.3.5舰船运动模型

2.3.6阻尼惯导系统

2.3.7惯导系统基本数学模型的处理

2.4惯导系统的初始校准系数选择

2.4.1惯导系统的粗校准

2.4.2惯导系统的水平精校准原理及参数选择过程

2.4.3惯导系统的方位精校准原理及参数选择过程

2.5惯导系统的校正

2.5.1陀螺测漂

2.5.2两点校

2.5.3三点校

2.5.4点点校

2.6本章小结

第3章基于COM组件的数学解算模型实现

3.1引言

3.2 COM组件概述

3.2.1 COM的起源

3.2.2 COM的基础知识

3.3 ATL技术概述

3.3.1 ATL中几个重要的类

3.3.2 ATL对模拟器数学模型COM组件的支持

3.3.3模拟器组件对宿主的支持

3.4平台惯导模拟器数学模型COM组件开发过程

3.4.1创建新的ATL工程

3.4.2添加新的对象类

3.4.3为COM组件添加数学模型解算类

3.4.4为接口添加属性和方法

3.4.5 COM组件的注册及创建

3.5本章小结

第4章OPenGL概述及三维显示实现

4.1引言

4.2 OPenGL概述

4.2.1 OpenGL的基本操作和功能

4.2.2 OpenGL工作原理

4.2.3 OpenGL函数库

4.3平台惯导系统的三维显示实现

4.3.1模拟器三维显示程序开发框架

4.3.2坐标轴的三维实现

4.3.3平台框架的三维实现

4.3.4陀螺仪的三维实现

4.3.5平台惯导系统三环框架的三维显示

4.4本章小结

第5章平台式惯导系统模拟器的实现

5.1引言

5.2 Visual C++技术概述

5.2.1面向对象的程序设计(OOP)

5.2.2 MFC编程概述

5.3模拟器的组成

5.3.1平台式惯导系统模拟方块图

5.3.2模拟器基本功能组成

5.4基于Visual C++6.0的模拟器实现

5.4.1模拟器的软件结构

5.4.2模拟器的界面实现

5.4.3模拟器的软件实现

5.4.3模拟器的数据处理

5.5本章小结

第6章惯导系统的仿真分析

6.1引言

6.2平台惯导系统工作状态的仿真

6.2.1无阻尼工作状态仿真

6.2.2阻尼工作状态仿真

6.3平台惯导系统工作方式的仿真

6.3.1初始对准仿真

6.3.2陀螺测漂仿真

6.3.3系统综合校正仿真

6.4本章小结

结论

参考文献

致谢