丛明宇，鹿欢，吴昊翔

（中航工业洪都，江西南昌330024）

光纤陀螺捷联惯导系统硬件设计

丛明宇，鹿欢，吴昊翔

（中航工业洪都，江西南昌330024）

主要研究了捷联惯导的电源电路、信号采集电路和通讯电路的设计，通过分析捷联惯导系统、光纤陀螺和挠性加速度计的特点，确定了光纤陀螺捷联惯导的硬件电路方案。

光纤陀螺；捷联惯导；信号采集

0 引言

光纤陀螺是一种固态陀螺，相比传统机械式陀螺，受到力学环境的影响很小，而且光纤陀螺具有精度较高、体积较小、动态测量范围大、启动时间快等特点，广泛应用于航空航天航海等领域。由于捷联惯导系统是一种无物理平台的惯性导航系统，减少了硬件结构，将惯性器件直接固连在载体上，可使体积和成本都大幅降低，但同时也带来力学环境恶劣、各种干扰很严重等缺点，故对惯性器件和电子线路的要求较高。本文以光纤陀螺和石英挠性加速度计为惯性元件，加上相应的电子线路，设计了光纤陀螺捷联惯导系统。因捷联惯导需处理的数据量与力学编排解算计算量均较大，而导航系统对实时性的要求很高，因此，采用TI公司的高性能DSP芯片TMS320C6713作为导航计算机，用高精度模数转换器AD7716将模拟信号转换成数字信号，以满足捷联惯导系统的要求。

1 捷联惯导的基本工作原理

捷联惯导系统基本的工作原理如图1所示，根据牛顿提出的惯性空间的力学定律，利用加速度计、陀螺仪等惯性测量元件感受载体在运动过程中相对于惯性空间的加速度和角速度，而后从中提取运动载体相对某一选定的导航坐标系（计算机存储的“数学平台”）的加速度信息；……