本发明专利技术涉及惯性导航系统加速度计测量技术领域，提供一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统。该多路同步加速度计测量方法，包括如下步骤S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号，输出多路差分电压信号；S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号，输出多路数字电信号；S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制。本发明专利技术实现加速度计信号采集分辨率达到2μg，控制单元对多个模数处理单元的时序控制，实现多个加速度计实时同步采集和发送电流信号，提高解算精度和准确性。准确性。准确性。
【技术实现步骤摘要】
多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统
[0001]本专利技术涉及惯性导航系统加速度计测量
，尤其涉及一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统。
技术介绍
[0002]高性能惯性导航系统对加速度计测量装置的要求为：加速度计信号采集分辨率为2μg（对应电流为2.6nA），且实现三路加速度计信号采集处理时序同步。
[0003]然而，现有惯性导航系统的加速度计信号采集分辨率为10μg，并且三路加速度计信号采集未作时序同步，导致惯性导航系统的解算精度低，降低惯性导航系统的性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统，实现多路加速度计数据的实时同步，提高解算精度和准确性。
[0005]本专利技术提供一种多路同步加速度计测量方法，包括如下步骤：S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号，输出多路差分电压信号，其中，多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接；S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号，输出多路数字电信号，其中，多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接；S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制，调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号，并通过控制单元对多路数字电信号进行打包，进而传输至导航上位机。
[0006]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S10步骤中，具体包括：通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理，输出电流信号；通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制，调整石英摆片恢复至平衡位置。
[0007]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S20步骤中，具体包括：通过信号调理电路的采样电阻将电流信号转化为电压信号；通过信号调理电路的单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理，输出差分电压信号。
[0008]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S30步骤中，具体包括：通过模数处理单元的模数转换器采集并处理压差分电压信号，将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号，并将数字电信号传输至控制单元；其中，将模数处理单元的接地方式设置为模拟地和数字地，并采用电感单点连接
方式连接模拟地和数字地。
[0009]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S40步骤中，还包括：S41、通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置；通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集；通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机。
[0010]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S41步骤中通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置，具体包括：通过配置模块的状态寄存器分别对多个模数转换器的采集信号的高低位输出顺序和校正状态进行配置；通过配置模块的通道选择寄存器分别对多个模数转换器的输入通道使能进行配置；通过配置模块的控制寄存器分别对多个模数转换器的信号采集增益进行配置；通过配置模块的数据寄存器分别对多个模数转换器的采样频率进行配置。
[0011]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S40步骤中，还包括：S42、通过控制单元的自校正模块分别对多个模数转换器进行偏移误差校准和满量程误差校准。
[0012]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，所述S42步骤中，具体包括：通过八位偏移误差校准寄存器获取模数转换器的偏移误差数据，其中，八位偏移误差校准寄存器与模数转换器一一对应；通过八位满量程误差校准寄存器获取模数转换器的满量程误差数据，其中，八位满量程误差校准寄存器与模数转换器一一对应；通过控制单元的FPGA芯片接收偏移误差数据和满量程误差数据，分别对应叠加取平均值，进而将获取的平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器，完成校准作业。
[0013]本专利技术还提供一种多路同步加速度计测量装置，用以执行如上所述的多路同步加速度计测量方法，包括：多个加速度计，多个所述加速度计用以敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；多个信号调理电路，多个所述信号调理电路与多个所述加速度计一一对应电连接，用以接收、处理多路电流信号，并输出多路压差分电压信号；多个模数处理单元，多个所述模数处理单元与多个所述信号调理电路一一对应电连接，用以采集、处理多路差分电压信号，并输出多路数字电信号；控制单元，所述控制单元与多个所述模数处理单元分别电连接，用以调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号，并对多路数字电信号进行打包，进而传输至导航上位机。
[0014]本专利技术还提供一种惯性导航系统，包括如上所述的多路同步加速度计测量装置。
[0015]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术提供的多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统，包括如下步骤：S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；S20、通
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0025]下面结合图1至图2描述本专利技术的一种多路同步加速度计测量方法，包括如下步骤：S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号，输出多路差分电压信号，其中，多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接；S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号，输出多路数字电信号，其中，多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接；S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制，调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号，并通过控制单元对多路数字电信号进行打包，进而传输至导航上位机。
[0026]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，S10步骤中，具体包括：通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理，输出电流信号；通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制，调整石英摆片恢复至平衡位置。
[0027]根据本专利技术提供的一种多路同步加速度计测量方法，S2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多路同步加速度计测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度，并对应输出多路电流信号；S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号，输出多路差分电压信号，其中，多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接；S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号，输出多路数字电信号，其中，多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接；S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制，调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号，并通过控制单元对多路数字电信号进行打包，进而传输至导航上位机。2.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法，其特征在于，所述S10步骤中，具体包括：通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理，输出电流信号；通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制，调整石英摆片恢复至平衡位置。3.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法，其特征在于，所述S20步骤中，具体包括：通过信号调理电路的采样电阻将电流信号转化为电压信号；通过信号调理电路的单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理，输出差分电压信号。4.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法，其特征在于，所述S30步骤中，具体包括：通过模数处理单元的模数转换器采集并处理压差分电压信号，将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号，并将数字电信号传输至控制单元；其中，将模数处理单元的接地方式设置为模拟地和数字地，并采用电感单点连接方式连接模拟地和数字地。5.根据权利要求4所述的多路同步加速度计测量方法，其特征在于，所述S40步骤中，还包括：S41、通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置；通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集；通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机。6.根据权利要求5所述的多路同步加速度计测量方法，其特征在于，所述S41步骤中通过控制单元的配置模块分...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳梅，张广拓，边笑宇，高明皓，海淼，丁春蕾，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。