[發明專利]一種類平臺高精度激光慣導系統及方法

在審

• 申請號: 202210407017.3
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114812547A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 蒲廣平;趙曉田;安濤
• 申請（專利權）人: 四川航浩科技有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C21/16;G01C25/00
• 代理公司: 西安匠成知識產權代理事務所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

1.一種類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述類平臺高精度激光慣導系統包括IMU組件、數字信號處理電路、導航計算機電路、雙軸轉位、鎖緊機構；所述IMU組件包括激光陀螺和加速度計，所述雙軸轉位、鎖緊機構、激光陀螺和加速度計分別與數字信號處理電路連接，所述數字信號處理電路與導航計算機電路連接。

2.根據權利要求1所述的類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述數字信號處理電路包括FLASH、DSP處理器、SDRAM、FPGA處理器、整形和光電隔離；所述加速度計通過整形與FPGA處理器連接，所述激光陀螺通過光電隔離與FPGA處理器連接，所述FLASH和SDRAM分別與DSP處理器連接，所述DSP處理器與FPGA處理器連接，所述整形和光電隔離分別和FPGA處理器連接，所述FPGA處理器通過422接口芯片與導航計算機電路連接。

3.根據權利要求2所述的類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述FPGA處理器包括復位控制、中斷控制、計數器、濾波鑒相計數器、總線控制和串口控制器，整形接計數器，光電隔離接濾波鑒相計數器，所述總線控制接DSP處理器，所述復位控制接FLASH和DSP處理器，所述串口控制器接422接口芯片，外部復位信號通過復位控制輸入控制FLASH和DSP處理器復位，所述中斷控制器根據標準頻率輸入分頻產生中斷信號(INT4～7)，加速度計信號經整形后通過計數器計數處理，陀螺信號經光電隔離后進入計數器進行濾波鑒相計數，經FPGA處理器處理后的陀螺和加計數據通過總線控制供DSP處理器讀取，DSP處理器讀取寄存器中數據進行數據處理通過串口發出，供導航計算機電路使用。

4.根據權利要求3所述的類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述激光陀螺和加速度計通過數據采集接口電路與數字信號處理電路連接，數據采集接口電路包括加速度計測量數據采集通道和激光陀螺數據采集通道，所述加速度計測量數據采集通道有兩路信號，分別定義為PULS+、PULS-，脈沖信號，兼容TTL電平，滿量程256KHz；加速度計測量通道脈沖信號經整形后送入FPGA處理器中的計數器，正信號脈沖輸入，計數器加，負信號脈沖輸入，計數器減，計數器和鎖存器的寬度均為16Bit，由數據采集時鐘鎖存，并計算1個鎖存周期的增量，對其進行FIR濾波，將濾波結果依次循環存入深度為4(4號中斷源頻率為1Khz)的緩沖區(編號分別為0、1、2、3)中，當4號中斷源信號有效時，將緩沖區中的所有值累加保存到一寄存器中，并將當前產生的濾波結果存入0號寄存器中；所述激光陀螺數據采集通道有兩路信號，分別定義為信號A、信號B，正交編碼信號，兼容TTL電平(需進行光耦隔離，信號接光耦低端,+5V接入光耦高端，陀螺內部已串入120歐電阻)；頻率不超過1.5MHz；相位差：90°±20°，信號整形后，經過濾波鑒相后，產生兩路脈沖信號，對兩路信號分別計數，兩計數器相減，結果保存到寬度為32Bit的寄存器中，由數據采集時鐘對其鎖存，數據采集時鐘為2KHz，對其進行FIR濾波，將濾波結果依次循環存入深度不小于10的FIFO中，當4號中斷源信號有效時，中斷4中斷頻率為200Hz，鎖存當前寄存器，嵌入式軟件一次性讀取鎖存的10個陀螺信息。

5.根據權利要求4所述的類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述加速度計測量數據采集通道和激光陀螺數據采集通道均為三個。

6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的類平臺高精度激光慣導系統，其特征在于：所述導航計算機電路包括第一FLASH、第一DSP處理器、第一SDRAM、第一FPGA處理器，所述第一FPGA處理器分別與第一FLASH、第一DSP處理器和第一SDRAM連接，所述第一DSP處理器分別與第一FLASH和第一SDRAM連接，所述第一FLASH與第一SDRAM連接，所述第一FPGA處理器通過422接口芯片與FPGA處理器連接。