CN102102990B - 一种直流正余弦方位指示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直流正余弦方位指示器，该指示器包括PC 104嵌入式系统、BCD码数显表，所述的PC104嵌入式系统包括模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块，所述的模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块、BCD码数显表依次连接。与现有技术相比，本发明具有精度与分辨率高、测试误差小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种方位指示器，尤其是涉及一种直流正余弦方位指示器。
背景技术
无线电罗盘是用来为飞机飞行定向的机载近程导航设备，当工作在罗盘方式时，它接收导航台的信号，给出所接收的导航台的相对方位，引导飞机在航线上或进场飞行。目前常见的输出方位信号有几种方式，包括交流三相同步信号、直流正余弦方位信号、数字编码信号(如ARINC429、GJB289A编码信号)等。
其中直流正余弦方位信号如图1所示。无线电罗盘输出的任一方位值均可由两路直流电压信号表示，分别为直流正弦信号和直流余弦信号。
在测试无线电罗盘的性能时，相应的测试设备需要测量它输出的方位信号。作为测试设备的一个部件，直流正余弦方位指示器就是用来指示无线电罗盘输出的直流正余弦方位信号的。
目前市场上所见到的直流正余弦方位指示器采用纯模拟电路实现，精度低，误差较大，校准不方便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精度与分辨率高、测试误差小的直流正余弦方位指示器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种直流正余弦方位指示器，其特征在于，该指示器包括PC104嵌入式系统、BCD码数显表，所述的PC104嵌入式系统包括模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块，所述的模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块、BCD码数显表依次连接。
所述的PC104嵌入式系统对输入信号处理过程如下：
(1)启动PC104嵌入式系统，开始测试；
(2)模/数采集模块启动一次A/D转换，将直流正弦信号模拟量转换为数字量，将值记为SIN；
(3)模/数采集模块启动另一次A/D转换，将直流余弦信号模拟量转换为数字量，将值记为COS；
(4)微处理器模块判断SIN、COS是否均小于预设的门限值，若为是，则认为无信号输入，继续等待，返回步骤(1)，若为否则执行步骤(5)；
(5)微处理器模块判断值SIN是否小于其最大值的一半，若是，进入步骤(6)，否则进入步骤(7)；
(6)微处理器模块对SIN/COS的比值进行反正切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为2π+θ；
并执行步骤(8)；
(7)微处理器模块对COS/SIN的比值进行反余切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为π+θ；
执行步骤(8)；
(8)将得到的方位值存入缓存，采样次数加1，并进入步骤(9)；
(9)判断采样次数是否达到设定值，若否则继续采样，返回步骤(1)，若是则进入步骤(10)；
(10)将采样次数清零，进入步骤(11)；
(11)对缓存中的方位值进行数字滤波，得到滤波后的方位值，进入步骤(12)；
(12)将得到的方位值转换为8421BCD码格式输出给数字接口模块，完成一次测试，并返回步骤(1)进行重复测试。
所述的模/数采集模块、数字接口模块集成于PC104嵌入式系统的AD板上。
所述的微处理器模块为PC104嵌入式系统的CPU板。
所述的步骤(9)中的设定值为100。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
精度与分辨率高，测试误差小，校准方便。
附图说明
图1为本发明一种直流正余弦方位指示器的直流正余弦方位信号图；
图2为本发明一种直流正余弦方位指示器的结构示意图；
图3为本发明一种直流正余弦方位指示器的PC104嵌入式系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图2所示，一种直流正余弦方位指示器，该指示器包括PC104嵌入式系统、BCD码数显表24，所述的PC104嵌入式系统包括模/数采集模块21、微处理器模块22、数字接口模块23，所述的模/数采集模块21、微处理器模块22、数字接口模块23、BCD码数显表24依次连接。所述的模/数采集模块21将输入的直流正余弦方位信号转换为数字信号送入微处理器模块22，该微处理器模块22对数字信号进行测试，并将其转换为8421BCD码格式，输出到数字接口模块23，数字接口模块23将BCD码格式的数字信号传输到BCD码数显表24，该BCD码数显表24进行显示。
如图3所示，所述的PC104嵌入式系统对输入信号处理过程如下：
步骤1，启动PC104嵌入式系统，开始测试；
步骤2，模/数采集模块启动一次A/D转换，将直流正弦信号模拟量转换为数字量，将值记为SIN；
步骤3，模/数采集模块启动另一次A/D转换，将直流余弦信号模拟量转换为数字量，将值记为COS；
步骤4，微处理器模块判断SIN、COS是否均小于预设的门限值，若为是，则认为无信号输入，继续等待，返回步骤1，若为否则执行步骤5；
步骤5，微处理器模块判断值SIN是否小于其最大值的一半，若是，进入步骤(6)，否则进入步骤7；
步骤6，微处理器模块对SIN/COS的比值进行反正切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为2π+θ；
并执行步骤8；
步骤7，微处理器模块对COS/SIN的比值进行反余切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为π+θ；
执行步骤8；
步骤8，将得到的方位值存入缓存，采样次数加1，并进入步骤9；
步骤9，判断采样次数是否达到设定值100，若否则继续采样，返回步骤1，若是则进入步骤10；
步骤10，将采样次数清零，进入步骤11；
步骤11，对缓存中的方位值进行数字滤波，得到滤波后的方位值，进入步骤12；
步骤12，将得到的方位值转换为8421BCD码格式输出给数字接口模块，完成一次测试，并返回步骤1进行重复测试。
模/数采集模块21和数字接口模块23的功能由PC104AD板(型号为ADT-700)实现，微处理器模块22的功能由PC104 CPU板(型号为6231-100-16M)实现，BCD码数显表的功能由4位BCD码数显表(型号为XL-BCD-4)实现。
Claims (4)
1.一种直流正余弦方位指示器，其特征在于，该指示器包括PC104嵌入式系统、BCD码数显表，所述的PC104嵌入式系统包括模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块，所述的模/数采集模块、微处理器模块、数字接口模块、BCD码数显表依次连接；
所述的PC104嵌入式系统对输入信号处理过程如下：
(1)启动PC104嵌入式系统，开始测试；
(2)模/数采集模块启动一次A/D转换，将直流正弦信号模拟量转换为数字量，将值记为SIN；
(3)模/数采集模块启动另一次A/D转换，将直流余弦信号模拟量转换为数字量，将值记为COS；
(4)微处理器模块判断SIN、COS是否均小于预设的门限值，若为是，则认为无信号输入，继续等待，返回步骤(1)，若为否则执行步骤(5)；
(5)微处理器模块判断值SIN是否小于其最大值的一半，若是，进入步骤(6)，否则进入步骤(7)；
(6)微处理器模块对SIN/COS的比值进行反正切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为2π+θ；
并执行步骤(8)；
(7)微处理器模块对COS/SIN的比值进行反余切变换，得到值θ，再根据SIN与COS的符号得出方位值：
若SIN＞0，COS＞0，则方位值为θ；
若SIN＞0，COS＜0，则方位值为θ；
若SIN＜0，COS＜0，则方位值为π+θ；
若SIN＜0，COS＞0，则方位值为π+θ；
执行步骤(8)；
(8)将得到的方位值存入缓存，采样次数加1，并进入步骤(9)；
(9)判断采样次数是否达到设定值，若否则继续采样，返回步骤(1)，若是则进入步骤(10)；
(10)将采样次数清零，进入步骤(11)；
(11)对缓存中的方位值进行数字滤波，得到滤波后的方位值，进入步骤(12)；
(12)将得到的方位值转换为8421BCD码格式输出给数字接口模块，完成一次测试，并返回步骤(1)进行重复测试。
2.根据权利要求1所述的一种直流正余弦方位指示器，其特征在于，所述的模/数采集模块、数字接口模块集成于PC104嵌入式系统的AD板上。
3.根据权利要求1所述的一种直流正余弦方位指示器，其特征在于，所述的微处理器模块为PC104嵌入式系统的CPU板。
4.根据权利要求1所述的一种直流正余弦方位指示器，其特征在于，所述的步骤(9)中的设定值为100。
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| CN 200910260953 CN102102990B (zh) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 一种直流正余弦方位指示器 |
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| CN201555591U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-08-18 | 上海凯迪克航空工程技术有限公司 | 一种直流正余弦方位指示器 |
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| 唐金元 等.基于旋转变压器数字转换器模块的角度信号测量仪.《计测技术》.2009,第29卷(第3期),第17-20页正文1部分、图1,2. * |
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