Многоканальная распределённая система управления пространственным положением объекта на базе безынерционной системы навигации

Данная работа посвящена исследованию и созданию многоканальной распределённой системы управления пространственным положением объекта на базе безынерционной системы навигации. Другими словами, вычислению мгновенного положения тела в пространстве с помощью применения трёхмерного гироскопа, акселерометра и магнитометра, которые необходимы для измерения угловой скорости, углового ускорения и изменения и направления магнитного поля земли. В работе использованы гироскопический модуль на базе ITG-3200, трёхосный акселерометр MMA7361L, цифровой компас с модулем HMC5883L, микропроцессорная платформа Arduino Uno для соединения и программной реализации системы датчиков и модуль Troyka Shield для одновременного подсоединения чувствительных элементов к платформе Arduino. В ходе исследования изучены основы теории БИНС (бесплатформенная навигационная система), описания используемых чувствительных элементов, проведены анализ рынка и сравнение многофункциональных отладочных платформ для выбора наиболее оптимальной. На основе выбранной платформы была утверждена среда разработки – Arduino IDE. Для вычисления углов поворота были проанализированы методы численного интегрирования для выбора наиболее удобного для программной реализации. Программный код, реализующий поставленную цель, состоит из нескольких блоков: блок считывания данных с компаса, блок считывания данных с гироскопа, блок, считывающий показания акселерометра, блок управления временем считывания этих данных – таймер, который отмеряет промежутки времени, через которые в окне «монитор последовательного порта» выдаются данные, снятые с датчиков. В заключительной части подведены итоги исследования, содержатся выводы, практические рекомендации.