一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)，包括信號光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、信號計數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；通過經(jīng)過嚴(yán)密計算和設(shè)計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），以及每個采樣周期讀數(shù)清零和累積計數(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)處理方式的慣性測量裝置信息實時錄取需求。
【專利說明】一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在導(dǎo)彈、火箭等型號控制系統(tǒng)中，慣性測量裝置是測量火箭繞心(角)運動和質(zhì)點(線)運動參數(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、箭載計算機需要實時可靠的錄取慣性測量裝置陀螺和加表輸出的信息。
[0003]傳統(tǒng)的慣性測量裝置信息一般采用光耦隔離后，直接送給彈載計算機脈沖技術(shù)電路進行脈沖計數(shù)，由于沒有在光耦隔離后進行可配置的數(shù)字濾波，采樣周期固定，沒法根據(jù)需要進行配置，采用每個采樣周期讀數(shù)清零等方式，其計數(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，提供了一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)，利用數(shù)字濾波技術(shù)，實現(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:一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)，包括光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、計數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；光耦隔離模塊對慣性測量裝置輸出的脈沖信號進行有效的隔離和整形后，把脈沖信號送至數(shù)字濾波模塊；數(shù)字濾波模塊根據(jù)脈沖信號的特點，把脈沖信號中小于3個采樣時鐘周期的干擾信號濾掉，并將處理后的脈沖信號送至計數(shù)及清零模塊；在系統(tǒng)加電啟動后，計數(shù)及清零模塊開始進行脈沖信號的計數(shù)并儲存計數(shù)值，同時計數(shù)及清零模塊根據(jù)外部計算機系統(tǒng)發(fā)出的清零信號，周期性的對計數(shù)值清零；數(shù)據(jù)鎖存模塊按照預(yù)設(shè)的控制周期，把計數(shù)及清零模塊中的計數(shù)值鎖存在數(shù)據(jù)寄存器中，同時計數(shù)及清零模塊產(chǎn)生中斷信號；外部彈載計算機收到中斷信號后，讀取鎖存在數(shù)據(jù)寄存器的計數(shù)值，完成慣性測量裝置數(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)點在于:
[0008]I)采用數(shù)字濾波技術(shù)，可以根據(jù)慣性測量裝置信息輸出的脈沖信號特征，有效的濾除干擾信號；
[0009]2)采用計數(shù)器和鎖存器分開設(shè)計，在彈載計算機讀計數(shù)結(jié)果時不影響計數(shù)器繼續(xù)，避免了可能出現(xiàn)的在計數(shù)器翻轉(zhuǎn)時，彈載計算機同時讀數(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，并且每個采樣周期讀數(shù)清零和累積計數(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)計數(shù)器的鎖存信號和通知彈載計算機讀數(shù)的中斷信號為同一個信號，可以最大限度減少系統(tǒng)接收彈載計算機數(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)明實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0013]按照技術(shù)方案，本發(fā)明【具體實施方式】如下，如圖1所示。
[0014]1.慣性測量裝置脈沖信號輸出
[0015]脈沖信號為來自慣性測量裝置輸出的6通道12路脈沖信號(包含正、負(fù)信號)。慣性測量裝置輸出脈沖信號是隨機的，最大輸出頻率為800KHZ，其輸出形式是相同的，每個通道有正負(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路脈沖信號經(jīng)過光耦隔離電路。選取輸入特性滿足IMHz的芯片，進行光耦隔離，光耦的輸出脈沖信號再經(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)慣性測量裝置輸出脈沖信號的特點和采用時鐘頻率，對12路脈沖信號進行數(shù)字濾波。具體為:通過同步時鐘對6路正脈沖信號進行連續(xù)采樣，當(dāng)連續(xù)采樣到3個‘I’狀態(tài)，則認(rèn)為信號由狀態(tài)‘0’跳變到狀態(tài)‘1’，為有效信號；如果連續(xù)采樣‘I’狀態(tài)小于3個，則認(rèn)為信號為無效信號。同理，通過同步時鐘對6路負(fù)脈沖信號進行連續(xù)采樣，當(dāng)連續(xù)采樣到3個‘0’狀態(tài)，則認(rèn)為信號由狀態(tài)‘I’跳變到狀態(tài)‘0’，為有效信號；如果連續(xù)采樣‘0’狀態(tài)小于3個，則認(rèn)為信號為無效信號。這樣可以把12路脈沖信號中小于3個采樣時鐘周期的干擾信號濾掉。
[0020]4.信號計數(shù)及清零模塊
[0021]信號計數(shù)及清零模塊有計數(shù)和清零兩部分功能。計數(shù)器模塊檢測到由數(shù)字濾波模塊送過來的有效的正脈沖信號由狀態(tài)‘0’跳變到狀態(tài)‘1’，或者負(fù)脈沖信號由狀態(tài)‘I’跳變到狀態(tài)‘0’，則計數(shù)值加‘I’。清零模塊，計算機可以通過清零信號，把計數(shù)器的值清為“00000000”，由于清零信號的存在，可以實現(xiàn)每個采樣周期讀數(shù)清零和累積計數(shù)不清零兩種模式。
[0022]5.數(shù)據(jù)鎖存模塊
[0023]通過鎖存信號把計數(shù)器的值實時的鎖入一個32位的鎖存寄存器，同時把中斷信號送入處理器，實時通知處理器把12路脈沖計數(shù)數(shù)據(jù)讀走。鎖存信號由一個單獨的控制模塊產(chǎn)生，鎖存信號的周期可以根據(jù)需要動態(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】
1.一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(tǒng)，其特征在于:包括光耦隔離模塊、數(shù)字濾波模塊、計數(shù)及清零模塊、數(shù)據(jù)鎖存模塊；光耦隔離模塊對慣性測量裝置輸出的脈沖信號進行有效的隔離和整形后，把脈沖信號送至數(shù)字濾波模塊；數(shù)字濾波模塊根據(jù)脈沖信號的特點，把脈沖信號中小于3個采樣時鐘周期的干擾信號濾掉，并將處理后的脈沖信號送至計數(shù)及清零模塊；在系統(tǒng)加電啟動后，計數(shù)及清零模塊開始進行脈沖信號的計數(shù)并儲存計數(shù)值，同時計數(shù)及清零模塊根據(jù)外部計算機系統(tǒng)發(fā)出的清零信號，周期性的對計數(shù)值清零；數(shù)據(jù)鎖存模塊按照預(yù)設(shè)的控制周期，把計數(shù)及清零模塊中的計數(shù)值鎖存在數(shù)據(jù)寄存器中，同時計數(shù)及清零模塊產(chǎn)生中斷信號；外部彈載計算機收到中斷信號后，讀取鎖存在數(shù)據(jù)寄存器的計數(shù)值，完成慣性測量裝置數(shù)據(jù)的錄取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實時可靠錄取慣性測量裝置信息系統(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】G01C21/16GK103532527SQ201310300713
【公開日】2014年1月22日 申請日期: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 申請人:北京航天自動控制研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院