CN102141411A - 光纤陀螺数据异步采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤陀螺数据采集传输领域，具体指的是一种光纤陀螺数据异步采集系方法。该发明在以FPGA为核心的信号采集平台基础上，运用管道通信进程技术结合上位机实现光纤陀螺数据的采集。本发明优点是：符合国军标GJB2426-95《光纤陀螺测试方法》所要求的数据标准，适用范围广，效率高，采集数据稳定可靠，可在测试中途任意时段增减光纤陀螺测试数量。
Description
技术领域
本发明涉及光纤陀螺数据采集传输领域，具体指的是一种光纤陀螺数据异步采集系方法。
背景技术
光纤陀螺仪是一种角速率传感器，广泛应用于惯性导航领域，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器。光纤陀螺工作环境非常恶劣，为模拟陀螺的工作环境，每一个陀螺样机都必须经过高低温测试，为了准确、有效地评定光纤陀螺仪的性能和精度，所以有必要对现有光纤陀螺数据采集模型进行改进。
传统光纤陀螺数据采集（系统）平台经常面临的一个困境就是当同时测试几个陀螺时，如果陀螺的输出周期出现不同步的情况，整个数据链的建立就会处于等待状态或者丢数。更为严重的是，如果在测试过程中有一只或者两只陀螺突然出现故障后，整个数据链会一直处于等待状态，如不能及时发现，将会浪费很多人力，物力，影响其他正常陀螺的测试甚至影响整个项目的进度。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有状况的不足之处，提供一种光纤陀螺数据异步采集系方法，该方法按照国军标GJB2426-95《光纤陀螺测试方法》所要求的数据标准，可以为不同的客户提供标准数据，更可以有效提高工作效率。
本发明目的的实现由以下技术方案完成：
一种光纤陀螺数据异步采集方法，用于复数个光纤陀螺同时进行数据采集，其特征在于所述方法具有如下步骤：
（a） FPGA数据整合发送平台和上位机采集平台握手联通，进入等待状态；
（b） 复数个光纤陀螺的输出数据对应传送至相同数量之数据累加整合模块，所述数据累加整合模块将对应管路数据累加后，进行通道配置及添加片选向缓冲移位寄存器发送；
（c） 对步骤（b）中发送之数据进行帧头判断，及进行数据字段整合；
（d） 判断所述光纤陀螺输出数据的周期是否同步，若是，缓冲移位寄存器将步骤（c）中所整合之数据以配置之通道顺序由逐帧发送，未发送数据根据片选送至所述缓冲移位寄存器之对应存储空间进入等待状态；如否，则将步骤（c）中所整合之数据直接从缓冲移位寄存器送至所述上位机采集平台；
（e） 由上位机采集数据判定模块对步骤(d)所传数据进行通道片选信号判断，之后送至相对应之通道数据寄存器；
（f） 通道数据寄存器将数据通过打点显示模块传输至PC机，并实时显示数据波形。
所述数据累加整合模块将所述数据累加10次，且以20ms为一桢向缓冲移位寄存器。
所述数据累加整合模块、通道数据存储器及打点显示模块数量均为三个。
所述添加片选指的是，16bit数据中高两位A15、A14为片选位，低14位A13-A０为地址。
本发明优点是：符合国军标GJB2426-95《光纤陀螺测试方法》所要求的数据标准，适用范围广，效率高，采集数据稳定可靠，可在测试中途任意时段增减光纤陀螺测试数量。
附图概述
图1为平台流程框图。
具体技术方案
以下结合附图通过实例对本发明特征及其他相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1所示，标号1－19分别表示：光纤陀螺1、2、3，数据累加整合模块3、4、5，缓冲移位寄存器7，busy判定模块8，上位机采集平台9，通道判定模块10，通道数据存储器11、12、13，打点显示模块14、15、16，握手模块17、18，FPGA数据整合发送平台19。
本实施例中所涉及到的采集平台结构参见图1，其具体实施流程如下：
该平台在开机的初始状态下， FPGA数据整合发送平台19要与上位机采集平台9进行握手，如果握手成功，那么本次数据采集可以正常进行。即握手模块17和上握手模块18进行握手联通，进入等待状态。
平台中光纤陀螺1、2、3的输出数据传输给平台内部的数据累加整合模块3、4、5，现有PC机串口正常波特率为115200，但是不同应用环境下光纤陀螺的数据输出波特率可能远远高出这个值。本平台内部处理采用每路数据累加十次， 20ms为一桢向外发送，每路数据发送前都进行通道配置，添加片选；16bit中高两位A15、A14为片选位，低14位A13～A０为地址。两位片选位对采集板和三个通道陀螺的存储空间选通，对应关系为根据光纤陀螺的输出数据周期以及波特率的不同，具体累加次数可以自由更改，本平台内部处理采用每路数据累加十次， 20ms为一桢向外发送，每路数据发送前都进行通道配置，添加片选，16bit中高两位A15、A14为片选位，低14位A13-A0为地址。两位片选位对采集板和三个通道陀螺的存储空间选通，对应关系为：
| 00 | 采集板 |
| 01 | 光纤陀螺1 |
| 10 | 光纤陀螺2 |
| 11 | 光纤陀螺3 |
平台内部设立了一个一级缓冲移位寄存器7，将8位数据不断从尾部或是头部移入寄存器组中。数据序列帧头判断，到达预定位数时，判断后续数据是否为帧头数据。若是，则该帧有效同期按照标识字中的逻辑要点，进行数据字段的整合操作，外设一个busy判定模块8判定信号，如果外部光纤陀螺1、2、3的输出数据的周期不是同步，则数据直接从缓冲移位寄存器7送至上位机采集平台9，busy判定模块8判定信号为低，如果出现外部3路通道信号全部同时到达状态，则busy判定模块8判定信号为高，按预设的通道顺序由一到三逐帧发送，没发送的数据存进缓冲移位寄存器7进入等待状态。
数据送至上位机采集平台9，由通道判定模块10进行通道片选信号判断，送至相对应通道数据寄存器11、12、13，同时通过打点显示模块14、15、16在PC机屏幕显示实时的数据波形。
本实施例产品性能和检测情况如下：
研制成功纤陀螺数据异步采集平台，可以满足应对多种不同类型陀螺数据采集的需求，可以一次测试三组陀螺，每组陀螺可以在任意时段开机，每组陀螺的测试数据相互独立，避免了以前整个数据链处于等待状态或者丢数现象的发生，此功能在工程应用中十分方便，无需考虑陀螺的输出周期和开机时间，每组陀螺任意时段开机都是从零开始显示。
经过长时间的检测，证实该系统使用范围广，数据采集可靠性高，能采集陀螺在各种复杂环境下的数据。
Claims (4)
1.一种光纤陀螺数据异步采集方法，用于复数个光纤陀螺同时进行数据采集，其特征在于所述方法具有如下步骤：
FPGA数据整合发送平台和上位机采集平台握手联通，进入等待状态；
复数个光纤陀螺的输出数据对应传送至相同数量之数据累加整合模块，所述数据累加整合模块将对应管路数据累加后，进行通道配置及添加片选向缓冲移位寄存器发送；
对步骤（b）中发送之数据进行帧头判断，及进行数据字段整合；
判断所述光纤陀螺输出数据的周期是否同步，若是，缓冲移位寄存器将步骤（c）中所整合之数据以配置之通道顺序由逐帧发送，未发送数据根据片选送至所述缓冲移位寄存器之对应存储空间进入等待状态；如否，则将步骤（c）中所整合之数据直接从缓冲移位寄存器送至所述上位机采集平台；
由上位机采集数据判定模块对步骤(d)所传数据进行通道片选信号判断，之后送至相对应之通道数据寄存器；
通道数据寄存器将数据通过打点显示模块传输至PC机，并实时显示数据波形。
2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺数据异步采集方法，其特征在于：所述数据累加整合模块将所述数据累加10次，且以20ms为一桢向缓冲移位寄存器。
3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺数据异步采集方法，其特征在于：所述数据累加整合模块、通道数据存储器及打点显示模块数量均为三个。
4.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺数据异步采集方法，其特征在于：所述添加片选指的是，16bit数据中高两位A15、A14为片选位，低14位A13-A０为地址。
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2010
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Also Published As
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|---|---|
| CN102141411B (zh) | 2012-12-05 |
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