飞机着陆导航定位技术研究

摘要

引导飞机着陆是导航的一项重要任务。随着航空技术的不断发展，飞机的飞行速度、负载能力和续航能力都大幅提高，飞机能否安全着陆已成为迫待解决的问题。本论文提出了一种DGPS/INS组合的导航系统来引导飞机着陆。
　　论文首先简要介绍了飞机着陆的相关基础知识，然后以数字信号处理和可编程门阵列作为信息处理板的数字平台，主要介绍了组合系统的数据采集与处理，包括硬件和软件两个方面。导航信息采用改进的自适应滤波算法进行融合，通过建立飞机着陆数学模型，对飞机横向和纵向的最优控制进行分析，验证了组合导航系统的精度能够满足飞机着陆要求。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 飞机导航简介

1．3 飞机着陆系统发展现状

1．4 论文研究的主要内容

第2章 飞机着陆基础知识及导航设备原理

2．1 飞机着陆基础知识

2．2 传统机载导航设备介绍

2．3 DGPS导航定位系统

2．3．1 GPS动态定位

2．3．2 差分GPS定位原理

2．4 惯性导航定位系统

2．4．1 惯导系统工作原理

2．4．2 惯导系统误差模型

2．5 DGPS／INS信息融合

2．6 组合系统引导飞机着陆原理

2．7 本章小结

第3章 导航系统硬件设计

3．1 导航系统的总体结构

3．2 系统的硬件组成

3．3 系统各单元选型及设计

3．3．1 GPS数据接收设计单元

3．3．2 陀螺仪单元设计

3．3．3 加速度计单元设计

3．3．4 温度补偿单元设计

3．3．5 液晶显示器单元设计

3．3．6 DSP与FPGA数据传输单元设计

3．3．7 FPGA最小系统设计

3．3．8 DSP最小系统设计

3．4 本章小结

第4章 导航系统的软件设计

4．1 DSP软件设计

4．1．1 DSP软件开发流程

4．1．2 系统启动加载设计和代码固化

4．1．3 DSP芯片初始化

4．1．4 组合导航定位软件设计

4．1．5 组合导航信息融合软件流程设计

4．1．6 飞行参数调整软件设计

4．2 FPGA软件设计

4．2．1 FPGA软件开发

4．2．2 FPGA内部逻辑

4．2．3 液晶显示接口程序设计

4．3 本章小结

第5章 组合导航信息融合和飞机着陆系统建模仿真

5．1 组合导航系统建模

5．1．1 系统状态方程

5．1．2 系统量测方程

5．1．3 Kalman滤波器设计

5．2 飞机着陆数学模型

5．2．1 飞机在大气紊流中的运动方程

5．2．2 飞机着陆观测方程

5．2．3 最优控制方程

5．3 飞机着陆仿真

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢