基于微型惯性测量组合的小型惯性姿态测量装置以形状尺寸微小为特征,在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔的应用潜力,并受到世界各国的高度重视,被列为21世纪关键技术。本论文围绕着惯性姿态测量系统中陀螺仪和加速度计的数据采集与处理技术以及全球定位系统组合技术进行了研究。 首先论述了捷联惯性导航系统的工作原理,给出了系统的数学模型和机械编排,用四元数法进行了捷联系统的姿态计算,并进行了误差仿真和分析。也阐明了GPS原理及误差分析、电子罗盘,研究了组合系统的原理。 接着建立了小型惯性姿态测量系统的方案并且详细的介绍了系统的硬件组成部分,包括微型计算机、陀螺仪、加速度计、A/D转换器的选择及相应的接口电路的设计:介绍了惯性姿态测量系统的工作原理:阐明了惯性姿态测量系统的软件构成。 论文设计了捷联导航系统中组合体信号的预处理和数据采集的硬件电路。介绍了采集系统的作用和本系统的结构方框图,设计了组合体信号的滤波电路;设计了可编程增益放大电路;设计了数据采集的A/D电路:利用CPLD技术设计了数据采集的接口电路。利用C语言实现了组合体数据采集和与PC机通信的软件。