一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法
【專利摘要】一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，可利用大規(guī)模邏輯器件的并行處理方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)單片機(jī)處理方法難以實(shí)現(xiàn)的雜光抑制功能。處理過(guò)程包括脈寬濾波、地入角數(shù)據(jù)處理、弦寬數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)有效信號(hào)處理和數(shù)據(jù)狀態(tài)處理。本方法與掃描電機(jī)控制算法、通信控制、自測(cè)試等功能集成在一個(gè)芯片中，可大大減少現(xiàn)有技術(shù)硬件電路占用的體積和重量，實(shí)現(xiàn)紅外地球敏感器的微小型設(shè)計(jì)。脈寬濾波可以抑制雜光或外界噪聲造成的干擾；弦寬數(shù)據(jù)的處理，可以直接排除紅外地球敏感器視線掃描到太陽(yáng)產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；地入角數(shù)據(jù)的處理，可以直接排除雜光干擾產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，屬于紅外地球敏感器測(cè)量信息處理領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]圓錐掃描紅外地球敏感器是一種以地球?yàn)橛^測(cè)對(duì)象的光學(xué)姿態(tài)敏感器，主要用于衛(wèi)星、飛船等航天器在軌飛行時(shí)的姿態(tài)測(cè)量任務(wù)。圓錐掃描紅外地球敏感器上安裝有掃描裝置，視線和掃描軸有一個(gè)夾角，視線在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下繞掃描軸旋轉(zhuǎn)時(shí)形成一個(gè)圓錐面對(duì)地平圈進(jìn)行掃描，在一次掃描中兩次掃過(guò)地平圈，從宇宙冷空間掃過(guò)與地球邊界時(shí)產(chǎn)生前沿脈沖，從地球掃出至與冷空間的邊界時(shí)產(chǎn)生后沿脈沖，視線掃過(guò)敏感器自身基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖。掃描裝置含內(nèi)有角度傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生與角度傳感器分辨率相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)。每掃描一圈可以確定地平圈上的兩個(gè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)時(shí)鐘計(jì)數(shù)，得到前沿脈沖與后沿脈沖之間的角寬度(弦寬數(shù)據(jù))和前沿脈沖與基準(zhǔn)脈沖之間的角寬度(地入角數(shù)據(jù))。
[0003]傳統(tǒng)的圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，均以單片機(jī)系統(tǒng)及其處理軟件為核心，輔以外圍模擬和數(shù)字電路，在紅外地球敏感器整機(jī)電路中占有很大的比重，體積較大，不利于整機(jī)的小型化設(shè)計(jì)。其實(shí)現(xiàn)方法為:輸入輸出口采用查詢方式，判斷前沿脈沖、后沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖的電平，確定在掃描一圈的測(cè)量周期中上述三個(gè)脈沖是否存在，再結(jié)合中斷和計(jì)數(shù)器，獲得弦寬數(shù)據(jù)和地入角數(shù)據(jù)。由于圓錐掃描紅外地球敏感器在工作過(guò)程中可能掃描到太陽(yáng)，生成近似于掃描到地球時(shí)的出現(xiàn)前沿脈沖和后沿脈沖；也有可能掃描到月亮，生成前沿脈沖。抑制日月雜光干擾尤其重要。單片機(jī)系統(tǒng)采用順序執(zhí)行的方法，資源受限，只能通過(guò)判斷I個(gè)測(cè)量周期內(nèi)是否有多個(gè)前/后沿脈沖，提供是否“見(jiàn)太陽(yáng)”或“見(jiàn)月亮”的狀態(tài)信息，但測(cè)量數(shù)據(jù)被干擾，無(wú)法供衛(wèi)星控制系統(tǒng)使用，如果長(zhǎng)期受日月干擾，則會(huì)影響衛(wèi)星工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，有利于小型化設(shè)計(jì)、具備雜光干擾抑制能力、用于微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，其特征在于步驟如下:
[0006](I)定義紅外地球敏感器從宇宙冷空間掃過(guò)地球邊界時(shí)產(chǎn)生前沿脈沖，從地球掃出至冷空間的邊界時(shí)產(chǎn)生后沿脈沖，紅外地球敏感器的視線掃過(guò)敏感器自身基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖，紅外地球敏感器的掃描裝置包括角度傳感器，當(dāng)紅外地球敏感器旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生與角度傳感器分辨率相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)；
[0007](2)首先對(duì)步驟⑴的前沿脈沖、后沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行脈寬濾波，濾掉脈沖寬度小于2ms的信號(hào)，形成脈寬濾波后的前沿脈沖、脈寬濾波后的后沿脈沖和脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖，抑制外界產(chǎn)生的高頻干擾；
[0008](3)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和脈寬濾波后的后沿脈沖產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)門控信號(hào)，即弦寬信號(hào)，步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該弦寬信號(hào)為高，步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該弦寬信號(hào)為低；步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)弦寬信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻結(jié)束計(jì)數(shù)，產(chǎn)生弦寬數(shù)據(jù)，在結(jié)束計(jì)數(shù)時(shí)判斷該弦寬數(shù)據(jù)的角度若小于8.5°，則從弦寬數(shù)據(jù)中去掉該角度，得到去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)；
[0009](4)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生另一個(gè)計(jì)數(shù)門控信號(hào)，即地入角信號(hào)，步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該地入角信號(hào)為高，步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖的上升沿時(shí)刻，該地入角信號(hào)為低；從步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)地入角信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至步驟
(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖的上升沿時(shí)刻結(jié)束計(jì)數(shù)，產(chǎn)生地入角數(shù)據(jù)；當(dāng)步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，計(jì)數(shù)門控信號(hào)為高，則從步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻起，禁止步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻重新開(kāi)始對(duì)地入角信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)門控信號(hào)為低；
[0010](5)對(duì)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和后沿脈沖的脈沖個(gè)數(shù)分別計(jì)數(shù)，得到脈寬濾波后的前沿脈沖數(shù)量和后沿脈沖的脈沖數(shù)量；
[0011](6)從弦寬信號(hào)和地入角信號(hào)中選擇出寬度最長(zhǎng)的信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)，但當(dāng)步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)的角度值大于等于1800°，步驟(3)的弦寬信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)；當(dāng)步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，判斷步驟(4)的地入角信號(hào)，若該地入角信號(hào)為高電平，則在步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻至步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻期間，步驟(4)的地入角信號(hào)為數(shù)據(jù)有效信號(hào)；
[0012](7)步驟(6)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)為高電平時(shí)，步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)有效，即有效弦寬數(shù)據(jù)；步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)有效，即有效地入角數(shù)據(jù)；
[0013](8)在步驟(6)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻進(jìn)行判斷，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量為0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多前沿”;
[0014]若后沿脈沖數(shù)量為0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多后沿”;
[0015]若前沿脈沖數(shù)大于I且后沿脈沖數(shù)等于I，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“見(jiàn)月亮”;若前沿脈沖數(shù)和后沿脈沖數(shù)均大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“雜光干擾”。
[0016](9)在步驟(6)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將步驟(7)有效弦寬數(shù)據(jù)和有效地入角數(shù)據(jù)以及步驟(8)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位輸出。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018](I)本發(fā)明方法，可利用ASIC或FPGA等大規(guī)模邏輯器件的并行處理方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)單片機(jī)處理方法難以實(shí)現(xiàn)的雜光抑制功能。本方法與掃描電機(jī)控制算法、通信控制、自測(cè)試等功能集成在一個(gè)芯片中，可大大減少現(xiàn)有技術(shù)硬件電路占用的體積和重量，實(shí)現(xiàn)紅外地球敏感器的微小型設(shè)計(jì)。
[0019](2)步驟(2)的前沿脈沖、后沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行脈寬濾波，可以抑制雜光或外界噪聲造成的干擾，現(xiàn)有技術(shù)采用的單片機(jī)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)該功能需要占用較大的軟件和硬件資源。
[0020](3)步驟(3)的弦寬數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法，可以直接排除紅外地球敏感器視線掃描到太陽(yáng)產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，現(xiàn)有技術(shù)只能提示可能有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，而無(wú)法直接排除。
[0021](4)步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法，可以直接排除雜光干擾產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，現(xiàn)有技術(shù)只能提示可能有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，而無(wú)法直接排除。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明方法的處理框圖；
[0023]圖2為脈寬濾波處理流程圖；
[0024]圖3為弦寬數(shù)據(jù)處理流程圖；
[0025]圖4為地入角數(shù)據(jù)處理流程圖；
[0026]圖5為數(shù)據(jù)有效信號(hào)處理流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，如圖1所示，處理過(guò)程包括脈寬濾波、地入角數(shù)據(jù)處理、弦寬數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)有效信號(hào)處理和數(shù)據(jù)狀態(tài)處理。紅外地球敏感器產(chǎn)生前沿脈沖、后沿脈沖、基準(zhǔn)脈沖和時(shí)鐘信號(hào)；
[0029](一 )脈寬濾波
[0030]首先對(duì)前沿脈沖、后沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖信號(hào)進(jìn)行脈寬濾波。在步驟(2)中完成，濾波方法流程圖如圖2所示?？梢酝ㄟ^(guò)輸出緩沖器和狀態(tài)維持時(shí)間計(jì)數(shù)器完成本功能。首先判斷輸出緩沖器是否與輸入信號(hào)電平值是否相等，若不等則將輸入信號(hào)電平值賦給輸出緩沖器，并將狀態(tài)維持時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，然后重新查詢輸出緩沖器是否與輸入信號(hào)電平值相等，若相等則狀態(tài)維持時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值加1，同時(shí)判斷輸出緩沖與輸入值相等這個(gè)狀態(tài)能否保持2ms，如能保持2ms時(shí)間則將輸出緩沖器的值輸出，未保持2ms時(shí)間則繼續(xù)判斷輸出緩沖器是否與輸入信號(hào)電平值是否相等。脈沖寬度小于2ms的信號(hào)不能進(jìn)入后續(xù)處理，可以達(dá)到抑制外界高頻干擾的目的。
[0031](二)弦寬數(shù)據(jù)處理
[0032]步驟(3)實(shí)現(xiàn)弦寬數(shù)據(jù)處理。脈寬濾波后的前沿脈沖、后沿脈沖和時(shí)鐘信號(hào)參與弦寬數(shù)據(jù)處理，如圖1所示。脈寬濾波后的前沿脈沖和后沿脈沖產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)門控信號(hào)，即弦寬信號(hào)。脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻弦寬信號(hào)為高，脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻弦寬信號(hào)為低。可以通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器得到弦寬數(shù)據(jù)。流程圖如圖3所示。首先判斷是否為脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻，若是，則將弦寬數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器清零，準(zhǔn)備開(kāi)始計(jì)數(shù)，再判斷是否為脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻；若不是，則判斷是否為脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻且弦寬數(shù)據(jù)的角度若大于8.5°，若是在脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻且弦寬數(shù)據(jù)的角度若大于8.5°則可以輸出去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)，若不是，判斷門控信號(hào)是否允許計(jì)數(shù)。弦寬數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器在門控信號(hào)的控制下對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，允許計(jì)數(shù)的情況下弦寬數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)值加1，不允許計(jì)數(shù)則重新回到開(kāi)始。弦寬數(shù)據(jù)角度若小于8.5°則數(shù)據(jù)不輸出，認(rèn)定為太陽(yáng)造成的干擾。
[0033]在步驟(9)中，數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將去除了太陽(yáng)干擾的有效弦寬數(shù)據(jù)輸出。
[0034](三)地入角數(shù)據(jù)處理
[0035]步驟(4)實(shí)現(xiàn)地入角數(shù)據(jù)處理。脈寬濾波后的前沿脈沖、后沿脈沖、基準(zhǔn)脈沖和時(shí)鐘信號(hào)參與地入角數(shù)據(jù)處理，如圖1所示。
[0036]前沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器門控信號(hào)，即地入角信號(hào)。脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻門控信號(hào)為高，脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻門控信號(hào)為低。脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻結(jié)束計(jì)數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器得到地入角數(shù)據(jù)。當(dāng)脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，計(jì)數(shù)門控信號(hào)為高，則從脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻起，脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻不重新開(kāi)始對(duì)地入角信號(hào)中的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)門控信號(hào)為低。
[0037]流程圖如圖4所示，首先判斷是否為脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻，若是，再判斷如果允許將弦寬數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器清零，則清零準(zhǔn)備開(kāi)始計(jì)數(shù)，如不允許清零或不是脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻則進(jìn)行后續(xù)處理。地入角數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器的清零時(shí)機(jī)為:當(dāng)脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻判斷計(jì)數(shù)器門控信號(hào)為高，則在脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻至脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻期間禁止可能出現(xiàn)的多個(gè)脈寬濾波后的前沿脈沖對(duì)計(jì)數(shù)器清零；其余情況下，允許脈寬濾波后的前沿脈沖上升沿時(shí)刻計(jì)數(shù)器清零。
[0038]再判斷若是脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻，輸出地入角數(shù)據(jù)并將計(jì)數(shù)器清零；若不是，則判斷門控信號(hào)是否允許計(jì)數(shù)。地入角數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器在門控信號(hào)的控制下對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，允許計(jì)數(shù)的情況下地入角數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)值加1，不允許計(jì)數(shù)則重新回到開(kāi)始。
[0039]在步驟(9)中，數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將有效地入角數(shù)據(jù)輸出。
[0040](四)數(shù)據(jù)有效信號(hào)處理
[0041]在步驟(7)中，利用弦寬信號(hào)和地入角信號(hào)生成一個(gè)數(shù)據(jù)有效信號(hào)，數(shù)據(jù)有效信號(hào)為高時(shí)，表征此期間的弦寬數(shù)據(jù)和地入角數(shù)據(jù)有效。在步驟(9)中，數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將有效弦寬數(shù)據(jù)、有效地入角數(shù)據(jù)以及弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位輸出。
[0042]在步驟￠)中，從弦寬信號(hào)和地入角信號(hào)中選擇出寬度最長(zhǎng)的信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)。要考慮兩種特殊情況:當(dāng)步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)的角度值大于等于1800°時(shí)，步驟
(3)的弦寬信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)；當(dāng)步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，判斷步驟(4)的地入角信號(hào)，若該地入角信號(hào)為高電平，則在步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻至步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻期間，步驟(4)的地入角信號(hào)為數(shù)據(jù)有效信號(hào)。
[0043]流程圖如圖5所示，首先判斷地入角數(shù)據(jù)的角度值若大于1800°，將弦寬信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)；若不是，判斷脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻地入角信號(hào)是否為高。脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻地入角信號(hào)為高，則在脈寬濾波后的后沿脈沖上升沿時(shí)刻至脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻期間，地入角信號(hào)為數(shù)據(jù)有效信號(hào)。其余情況下，弦寬信號(hào)和地入角信號(hào)中選擇出寬度最長(zhǎng)的信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)。
[0044](五)數(shù)據(jù)狀態(tài)處理
[0045]提供有效數(shù)據(jù)的同時(shí)，還需附加數(shù)據(jù)狀態(tài)，以供判斷紅外地球敏感器工作狀態(tài)。在步驟(6)中對(duì)脈寬濾波后的前沿脈沖和后沿脈沖的脈沖個(gè)數(shù)分別計(jì)數(shù)，得到脈寬濾波后的前沿脈沖數(shù)量和后沿脈沖的脈沖數(shù)量；在步驟(8)中，在數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻進(jìn)行判斷，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量為0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多前沿”;
[0046]若后沿脈沖數(shù)量為0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多后沿”;
[0047]若前沿脈沖數(shù)大于I且后沿脈沖數(shù)等于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“見(jiàn)月亮”;若前沿脈沖數(shù)和后沿脈沖數(shù)均大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“雜光干擾”。
[0048]在步驟(9)中，數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將數(shù)據(jù)狀態(tài)位輸出。
[0049]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)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】
1.一種微型圓錐掃描紅外地球敏感器測(cè)量信息處理方法，其特征在于步驟如下: (1)定義紅外地球敏感器從宇宙冷空間掃過(guò)地球邊界時(shí)產(chǎn)生前沿脈沖，從地球掃出至冷空間的邊界時(shí)產(chǎn)生后沿脈沖，紅外地球敏感器的視線掃過(guò)敏感器自身基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖，紅外地球敏感器的掃描裝置包括角度傳感器，當(dāng)紅外地球敏感器旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生與角度傳感器分辨率相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)； (2)首先對(duì)步驟(I)的前沿脈沖、后沿脈沖和基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行脈寬濾波，濾掉脈沖寬度小于2ms的信號(hào)，形成脈寬濾波后的前沿脈沖、脈寬濾波后的后沿脈沖和脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖，抑制外界產(chǎn)生的高頻干擾； (3)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和脈寬濾波后的后沿脈沖產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)門控信號(hào)，即弦寬信號(hào)，步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該弦寬信號(hào)為高，步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該弦寬信號(hào)為低；步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)弦寬信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻結(jié)束計(jì)數(shù)，產(chǎn)生弦寬數(shù)據(jù)，在結(jié)束計(jì)數(shù)時(shí)判斷該弦寬數(shù)據(jù)的角度若小于8.5°，則從弦寬數(shù)據(jù)中去掉該角度，得到去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)； (4)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生另一個(gè)計(jì)數(shù)門控信號(hào)，即地入角信號(hào)，步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻，該地入角信號(hào)為高，步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖的上升沿時(shí)刻，該地入角信號(hào)為低；從步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻開(kāi)始對(duì)地入角信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖的上升沿時(shí)刻結(jié)束計(jì)數(shù)，產(chǎn)生地入角數(shù)據(jù)；當(dāng)步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，計(jì)數(shù)門控信號(hào)為高，則從步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻起，禁止步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖的上升沿時(shí)刻重新開(kāi)始對(duì)地入角信號(hào)中的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)門控信號(hào)為低； (5)對(duì)步驟(2)的脈寬濾波后的前沿脈沖和后沿脈沖的脈沖個(gè)數(shù)分別計(jì)數(shù)，得到脈寬濾波后的前沿脈沖數(shù)量和后沿脈沖的脈沖數(shù)量； (6)從弦寬信號(hào)和地入角信號(hào)中選擇出寬度最長(zhǎng)的信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)，但當(dāng)步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)的角度值大于等于1800°，步驟(3)的弦寬信號(hào)作為數(shù)據(jù)有效信號(hào)；當(dāng)步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻，判斷步驟(4)的地入角信號(hào)，若該地入角信號(hào)為高電平，則在步驟(2)的脈寬濾波后的后沿脈沖的上升沿時(shí)刻至步驟(2)的脈寬濾波后的基準(zhǔn)脈沖上升沿時(shí)刻期間，步驟(4)的地入角信號(hào)為數(shù)據(jù)有效信號(hào)； (7)步驟(6)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)為高電平時(shí)，步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)有效，即有效弦寬數(shù)據(jù)；步驟(4)的地入角數(shù)據(jù)有效，即有效地入角數(shù)據(jù)； (8)在步驟￠)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻進(jìn)行判斷，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量為.0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有前沿”，若步驟(5)前沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多前沿”; 若后沿脈沖數(shù)量為0，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“無(wú)后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于O小于等于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“有后沿”;若后沿脈沖數(shù)量大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“多后沿”; 若前沿脈沖數(shù)大于I且后沿脈沖數(shù)等于I，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“見(jiàn)月亮”;若前沿脈沖數(shù)和后沿脈沖數(shù)均大于1，則設(shè)置步驟(3)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位為“雜光干擾”； (9)在步驟(6)的數(shù)據(jù)有效信號(hào)的下降沿時(shí)刻，將步驟(7)有效弦寬數(shù)據(jù)和有效地入角數(shù)據(jù)以及步驟(8)的去除了太陽(yáng)干擾的弦寬數(shù)據(jù)的相應(yīng)狀態(tài)位輸出。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK104482932SQ201410678051
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉科, 張燚, 呂政欣, 涂智軍, 鄧樓樓, 楊穎
申請(qǐng)人:北京控制工程研究所