基于PC104导航计算机系统设计+文献综述(2)
在组合导航系统中，除了传感器件是决定导航性能的最主要因素外，导航计算机也是整个系统的核心部分，其具体功能是：完成惯性平台初始对准工作，对传感器件的常值误差进行补偿。平台系统进入正常工作后，解算导航方程，输出、输入和显示各种导航参数。在导航过程，导航计算机的可靠性直接影响到导航系统的定位定向，甚至决定了它的生存能力。[2]因此，导航计算机除应具有完善的功能、良好的性能外，还要有高可靠性、耐过载、体积小、功耗低等特点，而PC104标准的嵌入式工控机正是具有以上优点的新型计算机。
目前，PC104产品已经被广泛应用于商业、工业、航空以及军用等领域，其在商业及商用现货领域作为嵌入式系统理想解决方案的这一主导地位，已经得到大家的一致认可。“堆栈型PC”已经被证明是一种能够广泛应用于各种场合的坚固的、可靠的及高性价比的嵌入式系统解决方案。PC104凭借紧凑的外形、成熟的标准体系结构、专业设计、专业生产带来的高可靠性，将广大硬件工程师引入了一个更高的层次，标准的PC兼容体系结构大大减少了软件工程师的工作量。模块化、通用化的系统更易于文护、易于扩展、易于系列化、易于升级。大大减少了重复学习、重复开发的成本。因此，基于PC104计算机系统的导航设计研究具有很重要的意义。
1.3 研究内容及论文结构
本论文的主要内容是搭建基于PC104总线导航计算机系统，包括PC104核心板、外围接口板、电源板等，同时对电子罗盘、GPS等数据进行处理，在导航计算机中进行简单算法处理，完成基本导航定位功能的软件。
论文结构安排如下：
第一章主要介绍了课题的研究背景和发展现状；
第二章介绍基础知识，主要包括PC104标准、GPS定位系统、电子罗盘和Delphi编程工具；
第三章介绍系统总体结构设计，主要包括硬件系统搭建和软件系统的构成；
第四章介绍硬件系统各模块，主要包括主控模块、通讯模块和电源模块的介绍，电子罗盘和GPS型号的选择；
第五章介绍导航信息处理及软件的实现，主要介绍坐标转换、船位推算和软件流程；
第吹冰章介绍软件测试和误差分析，验证系统能否正常工作。
2 基础知识介绍
2.1 PC104标准介绍
PC/104是一种工业计算机总线标准。PC/104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。PC/104PLUS则与PCI总线相对应。PC/104是IEEE-996标准的延伸。
2.1.1 PC104历史
第一块PC104产生于1987年，但严格意义的规范说明在1992年才公布，从那以后，对PC104感兴趣的人越来越多，当时就有125个厂家引进PC104规范生产PC104兼容产品。像原来的PC总线一样，PC104一直是以一个非法定标准在执行，而不是委员会设计制定的。
1992年IEEE开始着手为PC和PC/AT总线制定一个精简的IEEEP996标准（草稿），PC104作为基本文件被采纳，叫做IEEEP996.1兼容PC嵌入式模块标准。
可见，PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。IEEE-P996是PC和PC/AT工业总线规范，IEEE协会将它定义为IEEE-P996.1，很明显PC104实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996，其信号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。
PC104与普通PC总线控制系统的主要不同是：
（1）小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6×3.8英寸，即96×90mm；
（2）堆栈式连接：去掉总线背板和插板滑道，总线以“针”和“孔”形式层叠连接，即PC104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性；