[發(fā)明專利]一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111421433.0
• 申請(qǐng)日: 2021-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114166248B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦飛;屈重君;賀超;王雙甲;耿澄浩;胡玉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛行自動(dòng)控制研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置，其特征在于，用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真測(cè)試，所述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)包括慣性測(cè)量單元、導(dǎo)航電子部件；所述仿真測(cè)試裝置包括一個(gè)二次電源模塊、一個(gè)數(shù)據(jù)采集單元、一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送單元、一個(gè)同步時(shí)鐘收發(fā)單元、一個(gè)慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元和一個(gè)慣性導(dǎo)航計(jì)算單元；

所述二次電源模塊與所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元、同步時(shí)鐘收發(fā)單元、慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元、慣性導(dǎo)航計(jì)算單元電連接；所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元、同步時(shí)鐘收發(fā)單元、慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元、慣性導(dǎo)航計(jì)算單元之間通訊交聯(lián)；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的仿真測(cè)試時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集單元用來(lái)接收來(lái)自于待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)并發(fā)送給慣性導(dǎo)航計(jì)算單元；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的仿真測(cè)試時(shí)，接收來(lái)自于待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件解算輸出的位置、速度、姿態(tài)和航向信息并發(fā)送給慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的仿真測(cè)試時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用來(lái)向用戶計(jì)算機(jī)輸出來(lái)自于慣性導(dǎo)航計(jì)算單元的導(dǎo)航解算結(jié)果，包括位置、速度、姿態(tài)和航向信息；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的仿真測(cè)試時(shí)，向待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件輸出來(lái)自于慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元的陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的仿真測(cè)試時(shí)，所述同步時(shí)鐘收發(fā)單元用來(lái)接收來(lái)自于待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的同步時(shí)鐘信號(hào)；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的仿真測(cè)試時(shí)，向待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元發(fā)送同步時(shí)鐘信號(hào)；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的仿真測(cè)試時(shí)，所述慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元用于接收來(lái)自于數(shù)據(jù)采集單元的位置、速度、姿態(tài)和航向信息，利用這些信息計(jì)算得到陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送單元；在進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的仿真測(cè)試時(shí)，所述慣性導(dǎo)航計(jì)算單元用來(lái)接收來(lái)自于數(shù)據(jù)采集單元的陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)，對(duì)陀螺和加速度計(jì)脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理得到位置、速度、姿態(tài)和航向信息，并發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送單元。

2.一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試方法，采用權(quán)利要求1所述的一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置，其特征在于，以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置代替待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件，進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中慣性測(cè)量單元及其邏輯與軟件進(jìn)行仿真測(cè)試；或以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置代替待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元，進(jìn)行待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件及其邏輯和軟件進(jìn)行仿真測(cè)試。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述慣性測(cè)量單元及其邏輯與軟件進(jìn)行仿真測(cè)試過(guò)程包括如下步驟：

步驟101：以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置代替待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件，與待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元通過(guò)串行端口連接；

步驟102：通過(guò)所述同步時(shí)鐘收發(fā)單元，向待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元發(fā)送同步脈沖，觸發(fā)待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)發(fā)送；

步驟103：通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集單元，接收來(lái)自待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元的陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)；

步驟104：通過(guò)所述慣性導(dǎo)航計(jì)算單元，對(duì)所述數(shù)據(jù)采集單元所采集的陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航解算；

步驟105：通過(guò)所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元，將所述步驟104計(jì)算得到的導(dǎo)航解算結(jié)果發(fā)送給用戶計(jì)算機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述導(dǎo)航電子部件及其邏輯和軟件進(jìn)行仿真測(cè)試過(guò)程包括如下步驟：

步驟201：以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多功能仿真測(cè)試裝置代替待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的慣性測(cè)量單元，與待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件通過(guò)串行端口連接；

步驟202：利用各類試驗(yàn)積累的導(dǎo)航結(jié)果數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)模擬出的導(dǎo)航結(jié)果數(shù)據(jù)，通過(guò)慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)生成單元，實(shí)現(xiàn)陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)的計(jì)算和存儲(chǔ)，以模擬真實(shí)慣性測(cè)量單元；

步驟203：通過(guò)同步時(shí)鐘收發(fā)單元接收來(lái)自待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件的同步時(shí)鐘，通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送單元將陀螺脈沖數(shù)和加速度計(jì)脈沖數(shù)發(fā)送給待測(cè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的導(dǎo)航電子部件；

步驟204：通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送單元，向用戶發(fā)送自身存儲(chǔ)的導(dǎo)航結(jié)果數(shù)據(jù)與待測(cè)導(dǎo)航電子部件的解算結(jié)果，測(cè)試導(dǎo)航電子部件的硬件功能、軟件邏輯與導(dǎo)航計(jì)算過(guò)程的正確性。