一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)，包括信號(hào)光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、信號(hào)計(jì)數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；通過經(jīng)過嚴(yán)密計(jì)算和設(shè)計(jì)的光耦隔離硬件電路，數(shù)字濾波技術(shù)，采樣周期可配置（如5ms、10ms），以及每個(gè)采樣周期讀數(shù)清零和累積計(jì)數(shù)不清零兩種模式可配置的方式等，以滿足導(dǎo)彈、火箭不同制導(dǎo)周期和不同數(shù)據(jù)處理方式的慣性測(cè)量裝置信息實(shí)時(shí)錄取需求。
【專利說明】一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在導(dǎo)彈、火箭等型號(hào)控制系統(tǒng)中，慣性測(cè)量裝置是測(cè)量火箭繞心(角)運(yùn)動(dòng)和質(zhì)點(diǎn)(線)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的裝置，用來確定導(dǎo)彈、火箭飛行中的姿態(tài)、位置和速度等信息。因此，彈載、箭載計(jì)算機(jī)需要實(shí)時(shí)可靠的錄取慣性測(cè)量裝置陀螺和加表輸出的信息。
[0003]傳統(tǒng)的慣性測(cè)量裝置信息一般采用光耦隔離后，直接送給彈載計(jì)算機(jī)脈沖技術(shù)電路進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，由于沒有在光耦隔離后進(jìn)行可配置的數(shù)字濾波，采樣周期固定，沒法根據(jù)需要進(jìn)行配置，采用每個(gè)采樣周期讀數(shù)清零等方式，其計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性以及應(yīng)用的靈活性和適應(yīng)性受到很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)，利用數(shù)字濾波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采樣周期可配置，采樣周期讀數(shù)清零方式可配置等，提高了可靠性、適應(yīng)性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)，包括光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、計(jì)數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；光耦隔離模塊對(duì)慣性測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行有效的隔離和整形后，把脈沖信號(hào)送至數(shù)字濾波模塊；數(shù)字濾波模塊根據(jù)脈沖信號(hào)的特點(diǎn)，把脈沖信號(hào)中小于3個(gè)采樣時(shí)鐘周期的干擾信號(hào)濾掉，并將處理后的脈沖信號(hào)送至計(jì)數(shù)及清零模塊；在系統(tǒng)加電啟動(dòng)后，計(jì)數(shù)及清零模塊開始進(jìn)行脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)并儲(chǔ)存計(jì)數(shù)值，同時(shí)計(jì)數(shù)及清零模塊根據(jù)外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的清零信號(hào)，周期性的對(duì)計(jì)數(shù)值清零；數(shù)據(jù)鎖存模塊按照預(yù)設(shè)的控制周期，把計(jì)數(shù)及清零模塊中的計(jì)數(shù)值鎖存在數(shù)據(jù)寄存器中，同時(shí)計(jì)數(shù)及清零模塊產(chǎn)生中斷信號(hào)；外部彈載計(jì)算機(jī)收到中斷信號(hào)后，讀取鎖存在數(shù)據(jù)寄存器的計(jì)數(shù)值，完成慣性測(cè)量裝置數(shù)據(jù)的錄取。
[0006]所述數(shù)據(jù)鎖存模塊中預(yù)設(shè)的控制周期為5ms或10ms。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0008]I)采用數(shù)字濾波技術(shù)，可以根據(jù)慣性測(cè)量裝置信息輸出的脈沖信號(hào)特征，有效的濾除干擾信號(hào)；
[0009]2)采用計(jì)數(shù)器和鎖存器分開設(shè)計(jì)，在彈載計(jì)算機(jī)讀計(jì)數(shù)結(jié)果時(shí)不影響計(jì)數(shù)器繼續(xù)，避免了可能出現(xiàn)的在計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)時(shí)，彈載計(jì)算機(jī)同時(shí)讀數(shù)，造成讀數(shù)不準(zhǔn)的情況；
[0010]3)采用采樣周期可配置方式，并且每個(gè)采樣周期讀數(shù)清零和累積計(jì)數(shù)不清零兩種模式也可以配置的方式，可以靈活的應(yīng)用于不同制導(dǎo)周期的導(dǎo)彈或火箭控制系統(tǒng)，具有很高靈活性和適用性；
[0011]4)計(jì)數(shù)器的鎖存信號(hào)和通知彈載計(jì)算機(jī)讀數(shù)的中斷信號(hào)為同一個(gè)信號(hào)，可以最大限度減少系統(tǒng)接收彈載計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的誤差，保證讀數(shù)是最接近當(dāng)前狀態(tài)的?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]按照技術(shù)方案，本發(fā)明【具體實(shí)施方式】如下，如圖1所示。
[0014]1.慣性測(cè)量裝置脈沖信號(hào)輸出
[0015]脈沖信號(hào)為來自慣性測(cè)量裝置輸出的6通道12路脈沖信號(hào)(包含正、負(fù)信號(hào))。慣性測(cè)量裝置輸出脈沖信號(hào)是隨機(jī)的，最大輸出頻率為800KHZ，其輸出形式是相同的，每個(gè)通道有正負(fù)兩路輸出，輸出脈沖為負(fù)脈沖。
[0016]2.光耦隔離模塊
[0017]6通道12路脈沖信號(hào)經(jīng)過光耦隔離電路。選取輸入特性滿足IMHz的芯片，進(jìn)行光耦隔離，光耦的輸出脈沖信號(hào)再經(jīng)過施密特觸發(fā)器整形之后再送到數(shù)字濾波模塊。
[0018]3.數(shù)字濾波模塊
[0019]根據(jù)慣性測(cè)量裝置輸出脈沖信號(hào)的特點(diǎn)和采用時(shí)鐘頻率，對(duì)12路脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波。具體為:通過同步時(shí)鐘對(duì)6路正脈沖信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣，當(dāng)連續(xù)采樣到3個(gè)‘I’狀態(tài)，則認(rèn)為信號(hào)由狀態(tài)‘0’跳變到狀態(tài)‘1’，為有效信號(hào)；如果連續(xù)采樣‘I’狀態(tài)小于3個(gè)，則認(rèn)為信號(hào)為無效信號(hào)。同理，通過同步時(shí)鐘對(duì)6路負(fù)脈沖信號(hào)進(jìn)行連續(xù)采樣，當(dāng)連續(xù)采樣到3個(gè)‘0’狀態(tài)，則認(rèn)為信號(hào)由狀態(tài)‘I’跳變到狀態(tài)‘0’，為有效信號(hào)；如果連續(xù)采樣‘0’狀態(tài)小于3個(gè)，則認(rèn)為信號(hào)為無效信號(hào)。這樣可以把12路脈沖信號(hào)中小于3個(gè)采樣時(shí)鐘周期的干擾信號(hào)濾掉。
[0020]4.信號(hào)計(jì)數(shù)及清零模塊
[0021]信號(hào)計(jì)數(shù)及清零模塊有計(jì)數(shù)和清零兩部分功能。計(jì)數(shù)器模塊檢測(cè)到由數(shù)字濾波模塊送過來的有效的正脈沖信號(hào)由狀態(tài)‘0’跳變到狀態(tài)‘1’，或者負(fù)脈沖信號(hào)由狀態(tài)‘I’跳變到狀態(tài)‘0’，則計(jì)數(shù)值加‘I’。清零模塊，計(jì)算機(jī)可以通過清零信號(hào)，把計(jì)數(shù)器的值清為“00000000”，由于清零信號(hào)的存在，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)采樣周期讀數(shù)清零和累積計(jì)數(shù)不清零兩種模式。
[0022]5.數(shù)據(jù)鎖存模塊
[0023]通過鎖存信號(hào)把計(jì)數(shù)器的值實(shí)時(shí)的鎖入一個(gè)32位的鎖存寄存器，同時(shí)把中斷信號(hào)送入處理器，實(shí)時(shí)通知處理器把12路脈沖計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)讀走。鎖存信號(hào)由一個(gè)單獨(dú)的控制模塊產(chǎn)生，鎖存信號(hào)的周期可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)設(shè)置，可以滿足不同制導(dǎo)周期的需求。
[0024]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)，其特征在于:包括光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、計(jì)數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；光耦隔離模塊對(duì)慣性測(cè)量裝置輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行有效的隔離和整形后，把脈沖信號(hào)送至數(shù)字濾波模塊；數(shù)字濾波模塊根據(jù)脈沖信號(hào)的特點(diǎn)，把脈沖信號(hào)中小于3個(gè)采樣時(shí)鐘周期的干擾信號(hào)濾掉，并將處理后的脈沖信號(hào)送至計(jì)數(shù)及清零模塊；在系統(tǒng)加電啟動(dòng)后，計(jì)數(shù)及清零模塊開始進(jìn)行脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)并儲(chǔ)存計(jì)數(shù)值，同時(shí)計(jì)數(shù)及清零模塊根據(jù)外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的清零信號(hào)，周期性的對(duì)計(jì)數(shù)值清零；數(shù)據(jù)鎖存模塊按照預(yù)設(shè)的控制周期，把計(jì)數(shù)及清零模塊中的計(jì)數(shù)值鎖存在數(shù)據(jù)寄存器中，同時(shí)計(jì)數(shù)及清零模塊產(chǎn)生中斷信號(hào)；外部彈載計(jì)算機(jī)收到中斷信號(hào)后，讀取鎖存在數(shù)據(jù)寄存器的計(jì)數(shù)值，完成慣性測(cè)量裝置數(shù)據(jù)的錄取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)可靠錄取慣性測(cè)量裝置信息系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)鎖存模塊中預(yù)設(shè)的控制周期為5ms或10ms。
【文檔編號(hào)】G01C21/16GK103532527SQ201310300713
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】洪艷, 張建宏, 李昕 申請(qǐng)人:北京航天自動(dòng)控制研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院