捷联惯导系统是将惯性敏感元件直接固联在运载体上,为载体提供导航信息的系统,具有惯性导航装置的机动性、保密性、抗电磁干扰能力强及不受地形限制等特性,在军用和民用导航领域得到了广泛应用。本文结合应用于某型陆地战车的军用捷联惯导系统科研项目展开,根据实际需要,选用挠性陀螺仪作为系统的核心测量元件。在分析挠性陀螺仪特性的基础上,设计了数字再平衡回路,将挠性陀螺仪可靠地应用于捷联惯导系统,提高了陀螺仪的环境适应性。在捷联系统算法中,采用四元素法,并用四阶的龙格—库塔法解算其微分方程。实践证明,四元素法能够方便地描述载体运动,四阶龙格—库塔法解算出来的姿态矩阵结果能够满足捷联系统精度需要。为保证捷联系统初始对准的误差尽可能得小,对二位置寻北法和四位置寻北法进行了比较分析,并最终选定二位置倾斜寻北法。系统采用PC104作为导航计算机,选用由DSP和FPGA组成的嵌入式控制器作为控制单元。PC104能够保证捷联姿态算法计算有足够的速度空间。TMS320F2812型号DSP具有多个专用功能模块、运算速度快,相对以往有效缩短了寻北时间,保证了捷联系统的快速初始对准。FPGA除担负时序控制及一些控制信号的产生等任务外,有效协同了PC104和DSP工作。捷联装置同车长控制台之间的快速通讯由CAN总线来完成。在整机调试工作完成后,进行了能反映捷联惯导系统总体性能的跑车试验。试验结果能够满足陆地战车导航的需要,产品最后交付军方使用。整套系统的设计及调试过程为日后捷联及寻北仪等相关产品的研发积累了丰富而宝贵经验。