广东工业大学学报 ›› 2018, Vol. 35 ›› Issue (01): 50-55.doi: 10.12052/gdutxb.170120

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基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机

邱文添, 王峰, 王家燃, 利传迈, 汪进, 李学易   

  1. 广东工业大学 信息工程学院, 广州 510006
  • 收稿日期:2017-07-15 出版日期:2018-01-09 发布日期:2017-12-22
  • 通信作者: 王峰(1961-),男,教授,主要研究方向为卫星导航、最优控制和复杂系统的动态建模等.E-mail:everett.wang@gdut.edu.cn E-mail:everett.wang@gdut.edu.cn
  • 作者简介:邱文添(1992-),男,硕士研究生,主要研究方向为卫星导航.
  • 基金资助:
    广东省自然科学基金资助项目（2016A030313698）；广东省产学研合作项目（2015B090901060，2014B090901070）；广东省科技计划（产学研）项目（2016B090918031）；广州市科技计划项目（201604046007）

Beidou/GPS Navigation Receiver Based on Xenomai RTOS in Linux Operating System

Qiu Wen-tian, Everett Xiao Wang, Wang Jia-ran, Li Chuan-mai, Wang Jin, Li Xue-yi   

  1. School of Information Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
  • Received:2017-07-15 Online:2018-01-09 Published:2017-12-22

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摘要： 设计了一种基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机. 该接收机主体采用SoCFPGA进行实现，其中HPS上的基于Xenomai的Linux实时操作系统负责系统初始化、任务调度、射频前端驱动、捕获和跟踪环路的控制、位同步和帧同步处理以及定位解算等，而数据采集、卫星信号捕获和跟踪等部分由FPGA实现. 经测试，该接收机中的实时操作系统的任务响应延迟小于15 μs，实时性能够满足北斗/GPS导航接收机对实时性的要求，且接收机的CEP测试结果达到2.290 4 m，能达到定位需求. 此外该接收机能够支持输出差分定位的原始数据及扩展组合导航.

关键词: Xenomai, Linux, SoCFPGA, 卫星导航定位, 接收机

Abstract: A Beidou/GPS navigation receiver based on Xenomai RTOS in Linux operating system is designed. The main part of this receiver consists of SoCFPGA. The Xenomai real-time Linux system using HPS in the main part is responsible for system initialization, task scheduling, RF front-end driver, loop capturing and tracking control, bit synchronization and frame synchronization and positioning calculation, and the FPGA is used to collect data, capture and track satellite signal. After a series of tests, the task response delay of the real-time Linux system based on Xenomai is less than 15 microseconds, which can meet the real-time requirement of Beidou/GPS navigation receiver, and the test value of CEP of this receiver reaches 2.290 4 meters, which can also meet positioning requirement. In addition, the receiver can support output differential positioning of raw data and extended integrated navigation.

Key words: Xenomai, Linux, SoCFPGA, satellite navigation, receiver

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  • TN967.1
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