Програмована система сигнального тракту пристроїв магнiтного трекiнгу для задач локальної навiгацiї

Анотація

Робота присвячена проблематицi апаратно-програмної реалiзацiї пристроїв магнiтного трекiнгу для високоточного визначення положення об’єктiв в просторi, зокрема в концепцiях вiртуальної та доповненоїреальностi. Базовий принцип методу магнiтного трекiнгу базується на розрахунку положення об’єктiв за результатами динамiчного вимiрювання вектора iндукцiї опорних магнiтних полiв. Такi опорнi магнiтнiполя формуються актюаторними котушками в низькочастотному спектрi електромагнiтного випромiню вання. Суттєвими перевагами систем магнiтного трекiнгу вiдносно систем оптичних систем є можливiстьфункцiонування поза зоною прямого бачення. Вiдносно систем iнерцiального трекiнгу перевагами систем магнiтного трекiнгу є можливiсть високоточного вимiрювання координат та вiдсутнiсть похибок, щовиникають внаслiдок часового дрейфу сигналiв акселерометрiв та гiроскопiв. Проте, сфера застосувань систем магнiтного трекiнгу є обмеженою. Це обумовлено паразитним впливом на результат вимiрюванняджерел стороннiх електромагнiтних завад та металiчних предметiв, якi спотворюють опорнi поля. В данiй роботi вирiшується задача розроблення сигнального тракту пристроїв магнiтного трекiнгу просторовогоположення. Проблемами, що обумовили цю задачу, є необхiднiсть забезпечення широкого дiапазону змiни сигналiв (до 120 dB) та високої завадостiйкостi вимiрювання при специфiчних умовах експлуатацiї. Запропонованi рiшення направленi на пiдвищення точностi та розширення зони вимiрювання просторового положення, а їх новизною є алгоритм завадостiйкого перетворення при динамiчному перемиканнi параметрiв сигнального тракту. Враховуючи вимоги до сучасних радiоелектронних пристроїв, сигнальний тракт реалiзовано на концепцiї програмованих систем на кристалi PSoC, Cypress Semiconductor. Представлено вибiр та конфiгурування компонентiв сигнального тракту, результати SPICE модельних дослiджень та приклад практичної реалiзацiї.