本发明专利技术涉及一种微惯性测量单元的信号处理装置及方法，属于惯性测量器件信号技术领域。本发明专利技术接收微惯性测量单元的输出信号，根据MIMU通信协议对其进行解析，得到加速度和角速度值；然后将解析出的加速度和角速度值按照增量当量和刷新时间转换成各个通道的脉冲数；最后在同步信号的周期中根据各个通道的脉冲计数输出相应的脉冲，使微惯性测量单元的信号输出格式与模拟设备兼容。本发明专利技术从电气接口和协议标准两个方面对微惯性测量单元的输出信号进行了转换，该转换过程不需在设备内进行任何修改，可直接将MEMS惯性测量单元应用于现有模拟设备上，且简单易行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于惯性测量器件信号
技术介绍
目前需要使用惯性测量单元的设备中一般使用激光IMU，存在成本高、体积大、质 量重等问题。MEMS惯性测量单元较传统IMU具备多种优点，将MEMS惯性测量单元应用于精 确制导武器具有良好的应用前景，便于安装、维修和更换，同时可有效减小导弹尺寸、重量、 价格和功耗。但由于数据协议与电气接口等问题不一致，无法直接应用，无法验证MEMS惯 性测量单元在设备中的可用性。 目前普遍采用的方法有两种：一是直接更改设备内部计算机，处理MEMS惯性测量 单元输出信号，但此种方法可能引起其他功能模块受到影响，从而存在导致设备故障的风 险；二是根据设备处理的激光陀螺仪信号格式定制MEMS惯性测量单元，但此种方法成本较 高，一旦定制MEMS惯性测量单元性能指标不能满足设备的指标体系，定制MEMS惯性测量单 元将无法应用，造成巨大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以解决现有 MEMS惯性测量单元的接口形式与数据传输协议与现有模拟设备不一致，导致无法直接应用 的问题。 本专利技术的技术方案是： 一种微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，该信号处理装置包括标准信 号接收单元、信号处理与转换单元和数据发送单元，所述标准信号接收单元的输入端用于 连接微惯性测量单元的输出端，用于接收微惯性测量单元的输出信号，并根据MMU通信协 议对其进行解析以得到加速度和角速度值，所述信号处理与转换单元的输入端与标准信号 接收单元的输出端连接，用于将解析出的加速度和角速度值按照增量当量和刷新时间转换 成各个通道的脉冲数，所述数据发送单元用于同步信号的周期中根据各个通道的脉冲计数 输出相应的脉冲，使微惯性测量单元的信号输出格式与模拟设备兼容。 2.根据权利要求1所述的微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，所述标 准信号接收单元进行信号接收的过程如下： a.根据MMU通信协议对数据帧头进行检测，判断是否为EB90,若不是则直接丢 弃； b.若检测到的数据帧头是EB90,对接收下来的28个字节数据进行接收、存储以及 计算它们的累加和； C.接收最后一个字节数据，并将其与步骤b中计算的累加和进行比较，若相等，则 说明该帧数据接收完毕，若不等，则说明该帧数据出现有误码，并丢弃该帧数据。 3.根据权利要求2所述的微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，所述标 准信号接收单元在接收完一帧数据后，还需对完整的帧数据进行校验，包括头文件的校验、 数据量的校验、数据ID的校验、帧循环计数的校验和校验位的校验，只有通过上述校验后， 数据才被认为是正确接收。 4.根据权利要求1所述的微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，所述信 号处理与转换单元在脉冲转换过程中将MMU输出的每个通道数据的高八位和低十二位舍 去，取中间的十二位作为有效数据计算。 5.根据权利要求1所述的微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，所述信 号处理装置还包括系统自检单元，该系统自检单元用于在标准信号接收单元接收数据之前 对微惯性测量单元进行自检。 本专利技术还提供了一种微惯性测量单元的信号处理方法，该信号处理方法包括以下 步骤： 1)接收微惯性测量单元的输出信号，根据MMU通信协议对其进行解析，得到加速 度和角速度值； 2)将解析出的加速度和角速度值按照增量当量和刷新时间转换成各个通道的脉 冲数； 3)在同步信号的周期中根据各个通道的脉冲计数输出相应的脉冲，使微惯性测量 单兀的信号输出格式与模拟设备兼容。 所述步骤1)中数据接收解析过程如下： a.根据MMU通信协议对数据帧头进行检测，判断是否为EB90,若不是则直接丢 弃； b.若检测到的数据帧头是EB90,对接收下来的28个字节数据进行接收、存储以及 计算它们的累加和； C.接收最后一个字节数据，并将其与步骤b中计算的累加和进行比较，若相等，则 说明该帧数据接收完毕，若不等，则说明该帧数据出现有误码，并丢弃该帧数据。 所述步骤2)在脉冲转换过程中将MMU输出的每个通道数据的高八位和低十二位 舍去，取中间的十二位作为有效数据计算。 所述步骤c中接收完一帧数据后，还需对完整的帧数据进行校验，包括头文件的 校验、数据量的校验、数据ID的校验、帧循环计数的校验和校验位的校验，只有通过上述校 验后，数据才被认为是正确接收。 所述信号处理方法还包括系统自检过程，该自检过程通过向RS-422接口发送 MEMS惯性测量单元自检命令实现。 本专利技术的有益效果是：本专利技术接收微惯性测量单元的输出信号，根据MMU通信协 议对其进行解析，得到加速度和角速度值；然后将解析出的加速度和角速度值按照增量当 量和刷新时间转换成各个通道的脉冲数；最后在同步信号的周期中根据各个通道的脉冲计 数输出相应的脉冲，使微惯性测量单元的信号输出格式与模拟设备兼容。本专利技术从电气接 口和协议标准两个方面对微惯性测量单元的输出信号进行了转换，该转换过程不需在设备 内进行任何修改，可直接将MEMS惯性测量单元应用于现有模拟设备上，且简单易行。【附图说明】 图1是MEMS微惯性测量单元信号处理装置的硬件结构示意图； 图2是MEMS微惯性测量单元信号数据处理流程图； 图3是MEMS微惯性测量单元信号数据接收处理模块细化流程图； 图4是MEMS微惯性测量单元信号数据校验处理模块细化流程图； 图5是MEMS微惯性测量单元信号数据按要求格式预备模块细化流程图； 图6是MEMS微惯性测量单元信号数据发送模块细化流程图； 图7是MEMS微惯性测量单元信号数据处理输出流程图； 图8是MEMS微惯性测量单元信号转换工作流程示意图； 图9是MEMS微惯性测量单元信号转换自检流程示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 本专利技术的一种微惯性测量单元信号处理装置的实施例 该信号处理装置包括标准信号接收单元和信号处理与转换单元，标准信号接收单 元的输入端用于连接微惯性测量单元的输出端，用于接收微惯性测量单元的输出信号，并 根据MMU通信协议对其进行解析以得到加速度和角速度值，信号处理与转换单元的输入 端与标准信号接收单元的输出端连接，用于将解析出的加速度和角速度值按照增量当量和 刷新时间转换成各个通道的脉冲数。 具体的流程为：MMU陀螺以31字节的帧格式发送数据，标准信号接收单元首先识 别帧头数据，然后接收完一整帧数据，接收完毕通知下一环节对帧数据进行校验，校验当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微惯性测量单元的信号处理装置，其特征在于，该信号处理装置包括标准信号接收单元、信号处理与转换单元和数据发送单元，所述标准信号接收单元的输入端用于连接微惯性测量单元的输出端，用于接收微惯性测量单元的输出信号，并根据MIMU通信协议对其进行解析以得到加速度和角速度值，所述信号处理与转换单元的输入端与标准信号接收单元的输出端连接，用于将解析出的加速度和角速度值按照增量当量和刷新时间转换成各个通道的脉冲数，所述数据发送单元用于同步信号的周期中根据各个通道的脉冲计数输出相应的脉冲，使微惯性测量单元的信号输出格式与模拟设备兼容。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘辉，郭云芝，高挺挺，周树平，段磊，安宁，赵方园，张灿斌，
申请(专利权)人：中国空空导弹研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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