惯性导航系统中浮点计算加速单元设计

石英振梁加速度计采用频率输出的形式表示加速度，在惯性导航系统中，需要将频率值转换为加速度值，再进行姿态解算。采用软件方法进行浮点计算，需要耗费CPU大量的计算能力。为了优化频率转换的计算速度，设计一种面向频率转换应用的浮点计算加速单元，并基于FPGA进行了实现与验证。结果表明，系统从数据采样到频率转换，然后将频率值转换成加速度进行姿态解算，陀螺仪测得的角速度进行积分，最后完成数据融合，使用本文设计的浮点加速单元来实现频率转换，速度提高了2倍。