[發明專利]一種慣導啟動情況的全自動測試及控制方法

在審

• 申請號: 202310040454.0
• 申請日: 2023-01-13
• 公開（公告）號: CN115979302A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 趙云旭;熊定方;龐松;錢紅
• 申請（專利權）人: 中國船舶集團有限公司第七〇七研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王雨晴

本發明涉及一種慣導啟動情況的全自動測試及控制方法，包括以下步驟：步驟1、設置可編程電源工作模式為被測慣導供電；步驟2、制定被測慣導和監控慣導間啟動狀態監控協議，并開發被測慣導軟件，由被測慣導向監控慣導發送協議；步驟3、開發監控慣導軟件，由監控慣導持續開機，并根據被測設備發送的協議從而確定被測慣導的啟動情況，并將該被測慣導的啟動情況發送至顯控軟件；步驟4、開發顯控軟件，接收監控慣導監控的被測慣導啟動情況。本發明能夠全自動不斷重復的測試慣導是否啟動成功的同時，還能夠利用軟件通訊邏輯控制和芯片的復位技術實現芯片的外部啟動救援，實現捷聯慣導用DSP和FPGA芯片的成功啟動。

技術領域

本發明屬于慣性導航技術領域，涉及一種慣導啟動策略及慣導解算軟件用DSP和FPGA啟動控制策略，尤其是一種慣導啟動情況的全自動測試及控制方法。

背景技術

捷聯慣導常用硬件組合為DSP和FPGA，其中DSP為原理方案解算及通訊控制軟件載體，FPGA為陀螺和加速度計等慣性脈沖采集載體。DSP和FPGA線路板為成熟技術，會由于線路設計的技術水平不同而略有不同，極少數情況下(高溫、低溫、低氣壓等)會出現啟動失敗的情況，但在實際工程試驗中如-40℃或+60℃等相對極端的情況下，偶發會出現由于電容、電阻及其它線路芯片溫度特性變化導致芯片啟動失敗的情況，這就導致了捷聯慣導啟動失敗，所以DSP和FPGA是否能夠上電啟動成功關乎到捷聯慣導的可靠性、用戶體驗的好壞乃至是否能夠保住重要試驗的資格。特別是在慣導設備硬件已經定型不能改動或時間節點極為緊急的情況下，組織人力去排查問題或重新設計線路板并不是理想的選擇，而在軟件方面修繕硬件BUG就顯得極為重要。

TMS320C6748DSP因其強大的計算能力、豐富的接口和較低的功耗，使其在捷聯慣導領域中原理方案解算軟件中得到了廣泛的應用。DSP芯片具有復位管腳，當復位管腳收到低電平時，DSP芯片會進入復位模式，從而進行重新引導初始化芯片，引導程序會二次引導加載用戶工作程序到內部RAM空間，進而正常運行用戶軟件邏輯，此種情況視為DSP啟動成功。當外部復位信號有毛刺或信號波形不標準時會導致DSP芯片復位失敗，從而DSP不能完成正常引導加載用戶程序到RAM空間中運行，此情況視為DSP啟動失敗。

XilinxSpartan-6FPGA因其具有低成本、低功耗的特點使其在捷聯慣導領域采集慣性元件脈沖中得到了極大的應用。FPGA芯片具有PROGRAM管腳，當該管腳收到由低變高電平時，FPGA芯片會重新引導初始化芯片。FPGA芯片上電初始化工作正常后會啟動復位信號去復位DSP芯片，此種情況視為FPGA啟動成功。當FPGA由于芯片個體問題或軟件編寫問題等因素導致初始化失敗，不能正常的初始化引導軟件情況時，此種情況視為FPGA啟動失敗。但由于FPGA內部軟件為并行運行邏輯，其復位DSP信號仍然會按邏輯正常發送復位DSP信號。

正常線路板設計和軟件設計時FPGA會給DSP發送復位信號，從而使DSP軟件能夠正常引導，完成啟動過程，此操作為行業內常見操作手段，為常規操作。然而在實際工程中，由于各種原因，實際上存在FPGA芯片未啟動成功或DSP芯片未啟動成功的情況。

DSP或FPGA芯片啟動成功定義為芯片上電后完成自身初始化操作并完成引導用戶軟件到RAM空間并正確運行，否則定義為芯片啟動失敗。

而現有的慣導的DSP或FPGA芯片啟動情況的測試及控制方法仍存在如下缺陷：DSP或FPGA芯片均為開環啟動方式，無閉環監控是否啟動成功的問題，會導致芯片啟動一次后如果未啟動成功，則芯片處于未工作狀態，無法完成信號處理、數據處理的功能。而本發明采用的閉環監控芯片是否啟動成功方法能夠從本質上避免芯片未啟動成功的情況，即DSP和FPGA互相外部救援，互相確定對方的啟動狀態。

經檢索，未發現與本發明相同或相似的現有技術的專利文獻。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提出一種慣導啟動情況的全自動測試及控制方法，能夠全自動不斷重復的測試慣導是否啟動成功的同時還能夠提高捷聯慣導用DSP和FPGA啟動成功率。