[發(fā)明專利]基于DSP的地形匹配計算機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910089704.X
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101661606A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙龍;吳康;李鐵軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T1/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李新華;徐開翟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地形匹配計算機，特別是一種基于DSP地形匹配計算機，用于實時數(shù)據(jù)采集、匹配計算和定位信息輸出。

背景技術(shù)

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS已有較長的發(fā)展歷史，INS具有自主性、隱蔽性、抗干擾能力強、短時間內(nèi)導(dǎo)航精度很高、全天候工作、可連續(xù)地實時地輸出載體全部運動信息等優(yōu)點。但是慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航定位誤差隨時間積累增大，解決這個矛盾的主要途徑之一是發(fā)展組合導(dǎo)航技術(shù)。在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中，INS與衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過組合、估計和修正慣導(dǎo)的累積誤差來提高其導(dǎo)航定位精度，是一種性價比極好的組合方式，但是由于我國對GPS、GLONASS不具有自主權(quán)，且我國的北斗1代實時性差，延遲時間長，北斗2代導(dǎo)航定位系統(tǒng)還在建設(shè)之中，使得我國現(xiàn)階段不能完全依賴于衛(wèi)星定位來實行精確定位。于是，發(fā)展具有自主性和較高精度的地形匹配技術(shù)將成為提高飛機、巡航導(dǎo)彈等武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗力的有效手段之一。

飛行器利用載體上已安裝的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、無線電高度表、氣壓式高度表或大氣數(shù)據(jù)中心和導(dǎo)航計算機等硬件設(shè)備自主導(dǎo)航定位，為了進(jìn)一步提高飛行器的可靠性和定位精度，僅需增加一個大容量存儲器和一個相關(guān)運算器兩個硬件設(shè)備就可以實現(xiàn)地形匹配導(dǎo)航定位，進(jìn)而實現(xiàn)慣導(dǎo)/地形匹配組合導(dǎo)航定位，將飛行器的導(dǎo)航定位精度提高近一個數(shù)量級。因此具有體積小、運算速度快、可靠性高等技術(shù)特點的地形匹配計算機是地形匹配技術(shù)在機上應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有研究地形匹配應(yīng)用與實驗研究技術(shù)的不足之處在于：①采用PC進(jìn)行實驗，體積大，尤其是在試飛實驗時，需要有人進(jìn)行操作和監(jiān)控；②為給普通PC供電，需將機上DC27V電源裂變到AC220V，此過程易產(chǎn)生電磁干擾，使其它設(shè)備工作性能下降。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有采用PC進(jìn)行地形匹配應(yīng)用與實驗研究的不足，提供一種具有體積小、運算速度快、可靠性高的地形匹配計算機——基于DSP的地形匹配計算機。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：基于DSP的地形匹配計算機，其特征在于包括DSP處理器單元、存儲器單元、電源單元、外部接口單元和機箱單元，DSP處理器單元通過外部接口單元與外設(shè)(氣壓高度表、雷達(dá)高度表和慣導(dǎo))連接采集實時數(shù)據(jù)(飛行高度和定位信息)，將實時采集的高度剖面數(shù)據(jù)和檢索出的數(shù)字高程基準(zhǔn)圖中的高度剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運算，獲得匹配定位信息，進(jìn)而將定位信息、實時數(shù)據(jù)存儲在存儲器單元中以及通過外部接口單元送到外設(shè)上進(jìn)行顯示或監(jiān)控，電源單元為整個系統(tǒng)供電，機箱單元用于固定DSP處理單元、存儲器單元、電源單元、外設(shè)接口、電源開關(guān)和指示燈，而且電源單元具有適應(yīng)DC18～36V直流電和電池供電兩種供電方式。

所述的DSP處理器單元包括DSP芯片、電源電路、時鐘電路、EMIF總線、SDRAM、FLASH、10M/100M以太網(wǎng)接口、ATA硬盤接口和UART單元及異步串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路，DSP芯片是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和匹配計算以及任務(wù)調(diào)度；電源電路為DSP芯片提供穩(wěn)定的供電電路，使DSP芯片能夠正常工作；時鐘電路為整個DSP處理器單元提供穩(wěn)定的時序；EMIF總線提供了外部存儲擴展接口，用于和SDRAM、FLASH和ATA硬盤連接以及利用先進(jìn)先出存儲器擴展RS232接口；異步串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)DSP處理器單元對外設(shè)數(shù)據(jù)的采集；10M/100M以太網(wǎng)接口用于傳輸DSP處理單元中數(shù)據(jù)在終端顯示設(shè)備上顯示。DSP芯片為TMS320DM6000系列，具有浮點運算能力的芯片；SDRAM是8M×64bits的HY57V561620系列電器元件；FLASH是4M×8bits的K9K2G16U0M系列電器元件實現(xiàn)。

所述的電源單元包括電源電路、電源轉(zhuǎn)換模塊、指示燈和開關(guān)，具有適應(yīng)DC18～36V直流電和電池供電兩種供電方式。

本發(fā)明能夠取得如下的技術(shù)效果：①體積小、運算速度快、可靠性高；②采用適應(yīng)DC18～36V直流電和電池供電方式，減小電磁干擾，為不同場合應(yīng)用提供了便利；③提供了豐富的外部接口，且采用防插錯插頭，便于使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的DSP處理器單元框圖；

圖3為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的電源單元的框圖；

圖4為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的存儲器單元的框圖；

圖5為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的外部接口示意圖；

圖6為本發(fā)明的基于DSP的地形匹配計算機的電源單元接線圖。

具體實施方式