无人机航拍是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载遥感设备,如红外照相机、轻型光学相机、红外扫描仪等获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。为了满足特殊任务和现代战争的需求,本文设计了一种基于MEMS的机载红外照相机姿态惯性测量系统。首先,本文提出了机载红外照相机姿态惯性测量系统硬件平台设计方案。该系统使用GPS接收机获取卫星时间同步信号,高精度惯导获取无人机的航向信息,低精度MEMS惯导测量机载照相机的姿态角,同时MEMS惯导与高精度主惯导实现传递对准,以便校准低精度MEMS惯导因漂移而带来的较大误差。MEMS惯导将陀螺仪和加速度计测得的信息利用误差补偿算法,由解算软件解算出当前的姿态角,该姿态角输出给控制芯片控制电机运转,从而使无人机航拍照相机按照控制指令转动,使其按指定的要求进行拍照。其次,在分析了姿态惯性测量系统的特点和性能要求后,文中采用TI公司生产的信号处理器TMS320C6747作为该系统的信息处理模块,主要用于接收各种传感器信息,执行相应的解算软件,解算出需要的数据。在此基础上,文中重点研究了姿态惯性测量系统的硬件平台电路实现,以及在硬件平台上对数据的采集、处理、解算、数据输出等模块的设计及调试工作。最后,文中介绍了对姿态惯性测量系统的整体性能测试。测试结果表明,文中设计的机载红外照相机姿态惯性测量系统硬件平台能够满足系统的功能需求,具有很好的研究价值和应用前景。