飞行器组合导航硬件选型指南

📚 共计 30 章节
01
组合导航系统概述
什么是组合导航、为什么需要组合导航、典型架构(松/紧/深耦合)
基础架构
02
核心传感器选型(一)
MEMS IMU关键指标:零偏稳定性、角度随机游走、带宽与选型策略
IMU惯性
03
核心传感器选型(二)
GNSS接收机:多频多系统、RTK/PPP、更新率、授时精度
GNSSRTK
04
核心传感器选型(三)
磁力计与气压计在组合导航中的作用及选型注意事项
磁力计气压计
05
核心传感器选型(四)
视觉传感器(单目/双目/深度)与LiDAR选型对比
视觉LiDAR
06
处理器平台选型(一)
MCU vs FPGA vs SoC,算力与功耗权衡
处理器架构
07
处理器平台选型(二)
STM32、Zynq、Jetson在导航系统中的适用性分析
嵌入式SoC
08
通信接口选型
UART、SPI、I2C、CAN、Ethernet 选型与布线要点
接口布线
09
存储系统选型
Flash、SD卡、eMMC 日志记录与参数存储需求分析
存储日志
10
电源管理设计
LDO vs DCDC、噪声抑制、上电时序
电源噪声
11
时钟与同步机制
多传感器时间同步、PPS信号、IEEE 1588 (PTP)
时钟同步
12
天线选型与布局
GNSS天线有源/无源、安装位置对定位精度的影响
天线布局
13
结构设计与散热
机载环境振动、温度影响及防护措施
结构散热
14
硬件接口保护
ESD防护、过流/过压保护、信号隔离
保护EMC
15
传感器融合前的校准
IMU内参标定、磁力计硬/软铁校准、相机内参标定
校准标定
16
硬件在环测试(HIL)
搭建HIL测试平台验证硬件选型正确性
测试HIL
17
成本与供应链分析
工业级/车规级/宇航级器件成本与供货周期权衡
成本供应链
18
案例研究(一)
四旋翼无人机组合导航硬件选型实战
无人机案例
19
案例研究(二)
无人车(AGV)组合导航硬件选型实战
AGV无人车
20
案例研究(三)
水下机器人(AUV/ROV)导航硬件特殊考虑
水下AUV
21
新兴技术:MEMS IMU趋势
BAW、CSAC 等下一代技术
MEMS趋势
22
GNSS拒止替代导航
UWB、ZigBee、视觉SLAM
拒止UWB
23
AI故障检测与冗余设计
基于AI的传感器故障检测与硬件冗余
AI冗余
24
可靠性工程
MTBF计算、双IMU/三IMU冗余设计原则
可靠性MTBF
25
电磁兼容性(EMC)
强电磁干扰环境下的设计要点
EMC抗干扰
26
软件与硬件协同
驱动开发、DMA、中断优先级对实时性影响
协同实时
27
数据记录与分析
黑匣子设计、CANalyzer/Wireshark调试
数据调试
28
认证与标准
RTCA DO-160、ISO 26262、IEC 61508约束
认证标准
29
未来展望
芯片级组合导航(SoC)、软件定义导航硬件
SoC展望
30
课程总结与选型清单
完整组合导航硬件选型Checklist
总结清单