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    30

    5.5  数据输出 31

    6  实验数据分析 34

    结  论 35

    致  谢 36

    参考文献 37

    1 绪论

    1.1 国内外研究概况和发展综述

    1.2 课题背景

    许多工程应用领域中经常需要测量系统的航向角，尤其是导航制导领域里广泛应用这一技术。航向信息对于导航定位系统来说是一个重要的参数，它表征测量系统测量精度的大小及输出结果的可靠性。在车辆组合导航系统中，航迹推算（DR）是一种常用车辆定位技术，但方向传感器随着时间积累误差较大，不能单独、长时间使用。当车辆行驶在城市高楼区、林荫、涵洞、立交桥下面及深山峡谷内时，全球卫星导航定位（GPS）信号将会丢失。因此，此时使用磁航向测量系统将是很明智的选择。文献综述

    进入21世纪，技术趋于逐步成熟化的MEMS微机电技术以其低功耗、高精度、小体积在各种应用场合都扮演着越来越重要的角色。通过将磁罗盘、加速度计、陀螺仪与这一技术相结合，就可以满足各种场合的需求。在航向角的测量过程中，磁罗盘往往存在着各种误差，难以保证测量精度。这就需要对其进行补偿。

    本文所设计的三维磁罗盘系统是一个独立的、小型的嵌入式测量系统，通过加速度计和陀螺仪的姿态融合，可以精确测量出载体的俯仰角与横滚角，并对载体上的三轴磁罗盘进行倾角补偿，无论系统在水平条件下还是与水平存在夹角的条件下，都能够得出精确的航偏角，并且在系统动态情况下也能保持较高的测量精度，在实际中有广泛的应用。

    1.3 本人工作

    针对上述背景，本次针对三维磁罗盘误差补偿系统，主要进行了以下工作：

    （1）深入学习有关捷联惯性导航技术的基本理论，查阅国内外资料，掌握有关ARM7系统的基本组成结构和工作原理。

    （2）认真阅读嵌入式微控制器LPC1114芯片的技术资料，考察市场上现有磁电传感器，加速度传感器以及角速度传感器资源，选用HMC5883作为系统测量磁偏角的核心，并用ADXL345与ITG3205辅助测量载体的俯仰角与横滚角，对罗盘进行补偿。并充分利用已有资源完成磁罗盘系统的硬件设计。

    （3）对系统数字量输出进行采集，并分析补偿前后的数据差异。

    （4）对系统综合调试，重点考察系统的补偿算法，提高测量精度。

    1.4 章节安排

    本文主要按照设计流程，全面细致地介绍了三维磁罗盘系统的整体设计、硬件设计、软件设计及实验调试等方面的内容。

    论文章节安排如下：源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/

    第一章 主要介绍了课题背景及本人具体工作。

    第二章 主要介绍了系统的开发环境，包括硬件工具及软件平台。

    第三章 主要介绍了磁罗盘的工作原理和误差种类，并针对主要误差分析了误差补偿思想。

    第四章 主要介绍了系统各模块的硬件设计，按照功能模块的不同依次展开论述。

    第五章 主要介绍了系统软件部分的设计，给出了各模块的软件流程图以及补偿思想与算法。

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