Přesný inerciální navigační systém kategorie "Tactical grade"

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a implementací SW pro inerciální navigační systém (INS). INS využívá dvě mikrokontrolérové jednotky, a to měřicí a výpočetní. Měřicí jednotka zabezpečuje sběr dat z quartz akcelerometrů a z gyroskopů s optickým vláknem v kategorii "Tactical grade", dále pak tříosého magnetometru a přijímače GPS. Tato jednotka rovněž provádí základní zpracování dat formou filtrace a korekce deterministických chyb akcelerometrů a gyroskopů. Výpočetní jednotka provádí navigační úlohu, jejímž výstupem je odhad pozice, rychlosti a orientace objektu v prostoru. Komunikace mezi měřicí a výpočetní jednotkou je realizována prostřednictvím sběrnice CAN. Vý-stupem výpočetní jednotky jsou veškerá měřená data a odhadované navigační údaje prostřednic-tvím sběrnice RS-232. Dále byl v rámci této diplomové práce navržen a implementován SW pro PC, který je schopen data výpočetní jednotky vizualizovat v reálném čase a rovněž je ukládat.

This diploma thesis deals with design and implementation of SW for inertial navigation system (INS). The INS uses two microcontroller units, which are the measurement unit and the computing unit. The measurement unit provides data collection of quartz accelerometers and fiber optic gyro-scopes in "Tactical Grade category", triaxial magnetometer and GPS receiver. The measurement unit performs a data processing using filtration and correction of deterministic sensor errors of ac-celerometers and gyroscopes. The computing unit performs navigation algorithm, which output is estimation of position, velocity and attitude angles. The communitaciton between measurement and computing units is done via CAN bus. The computing unit provides the output of measured and navigation data via RS-232 bus. Furthermore, software for the PC, which is able to visualize data of computing unit real-time and store it, was designed and implemented.