惯性导航是一种自主式的导航技术,主要用于对运动体的姿态和位置等参数进行测量,它工作时隐蔽性好,不受外界环境的影响,因此广泛应用于航天、航空、航海等领域.惯性导航系统通常用陀螺测量角速度,用线加速度传感器测量加速度.但是只使用线加速度传感器也可以同时测量载体的加速度和角速度,这便是无陀螺惯性测量组合.用线加速度传感器代替陀螺,不仅可以大幅度降低惯性导航系统的成本,还可以克服陀螺无法适应大角度测量的弱点.该课题所研究的无陀螺惯性测量组合采用线加速度传感器来得到导航所需要的角加速度、角速度以及线加速度等参数,具有大动态测量范围、成本低、功耗小等优点.该文就如下几个方面进行了研究:进行了无陀螺惯性测量组合的试验系统设计.该文的研究基于九加速度传感器配置方案.按照模块化的原则,将试验系统分成加速度信号产生和调理部分、A/D转换部分以及由双DSP构成的控制及数据处理部分.通过9个加速度传感器的线性组合来得到载体的运动信息,通过3片高精度同步采样的A/D转换器将载体的运动信息转换成数字信号,然后在DSP中进行数据处理,得到载体的姿态信息.进行了试验系统的算法设计和软件设计.根据惯性导航原理推导了该文中采用的九加速度传感器配置方案的载体姿态计算算法,设计了相应的数字滤波算法、误差补偿算法、积分算法和数据格式转换算法,并将这些算法在DSP中进行实现.根据两个DSP芯片的特点,分别设计了它们的软件,实现了对整个系统的控制和数据处理,并通过HPI通道实现了两个DSP芯片间的数据通讯.对试验系统进行了调试.在光学分度头上对系统重新进行了标定,然后通过角度测试试验对系统的性能进行验证,并分析了试验结果.对设计和调试中遇到的一些问题进行了总结,最后根据调试结果提出了系统的改进方案.