CN112595355B - 一种光电调焦编码器误码检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空遥感相机技术领域，具体提供一种光电调焦编码器误码检测系统及误码检测方法，误码检测系统包括：控制模块用于控制动力模块动作；动力模块用于驱动光电调焦编码器转动；光电调焦编码器转动一次输出一个码值；数据采集模块用于采集码值；数据分析模块用于分析所采集的码值，判断是否出现误码。本发明的误码检测系统和误码检测方法能够实现误码的全自动检测，更加适合热真空环境下使用，无需人工24小时守候，也不会发生漏检的情况，提高了检测的效率和准确性。

Description

一种光电调焦编码器误码检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及航空遥感相机技术领域，具体涉及一种光电调焦编码器误码检测系统及检测方法。

背景技术

调焦编码器是航天遥感相机的重要组成部件，其作用是将空间角位移转换成二进制代码输岀，实现光学系统焦面调整的数字控制。航天遥感相机在轨运行后的低维修性，决定了调焦编码器的任何错码都将对整个航天遥感相机的工作性能造成严重打击，甚至导致任务失败。现有光电编码器误码检测的最佳方案为人工灯排判读法，该方案将光电编码器输出端口接至显示灯排，通过观测灯排点亮的顺序和位置来检测光电编码器的误码情况，灯排的点亮需按编码器的位数遍历所有的顺序组合，测试速度较慢，对检测人员熟练程度要求高。

调焦编码器在轨运行状态下，处于真空环境，环境温度随着宇宙中的各种能量辐射而极端变化，因此热真空环境下调焦编码器的误码率检测是航天遥感相机总体检测工作中必不可少的一个环节。现有的热真空环境下的误码检测方案如果也采用人工灯排判读法，检测需要在热真空试验过程中开展，热真空试验为24小时不停机工作，需要全程人工值守并判读，即多人轮换值班判读的工作方式，代价很大；目前的常规做法是只选择热真空试验中几个时间节点进行检测，例如在首次循环前，中间的升温结束、降温结束及末次循环结束，但是这样容易发生漏检的情况。

发明内容

为解决现有常用的调焦编码器误码检测方法无法应用于热真空试验过程中的技术问题，本发明提供一种光电调焦编码器误码检测系统，所述误码检测系统包括：光电调焦编码器、动力模块、控制模块、数据采集模块以及数据分析模块；所述控制模块用于控制所述动力模块动作；所述动力模块用于驱动所述光电调焦编码器转动；所述光电调焦编码器转动一次输出一个码值；所述数据采集模块用于采集所述码值；所述数据分析模块用于分析所采集的码值，判断是否出现误码。

一些实施例中，所述动力模块包括步进电机，所述步进电机通过联轴驱动所述光电调焦编码器转动。

一些实施例中，所述步进电机步进一步，驱动所述光电调焦编码器转动一次。

一些实施例中，所述误码检测系统还包括报警模块，当所述数据分析模块判断出现误码时，所述报警模块发出报警信号；

一些实施例中，所述控制模块为计算机，所述控制模块控制所述数据采集模块采集码值，所述控制模块控制所述数据分析模块分析采集的码值。

另一方面，本发明还提供一种光电调焦编码器误码检测方法，所述误码检测方法包括步骤：

S1、控制模块控制动力模块第一次动作，所述动力模块驱动所述光电调焦编码器第一次转动，所述光电调焦编码器第一次转动输出第一码值；

S2、所述控制模块控制所述动力模块第二次动作，所述动力模块驱动所述光电调焦编码器第二次转动，所述光电调焦编码器第二次转动输出第二码值；

S3、数据采集模块采集所述第一码值和所述第二码值，数据分析模块分析所述第一码值和所述第二码值之间的增量值Δt；

S4、重复执行步骤S1-S3N次，获得N个增量值Δt；

S5、通过所述数据分析模块进行判断，若N个增量值Δt相同，则判断未出现误码；若N个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止。

一些实施例中，所述步骤S4中N≥5。

一些实施例中，所述步骤S5中，若N个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止，并发出报警信号。

一些实施例中，所述控制模块包括电机控制装置，所述动力模块包括步进电机。

本发明所提供的光电调焦编码器误码检测系统及误码检测方法能够实现误码的全自动检测，更加适合热真空环境下使用，无需人工24小时守候，也不会发生漏检的情况，提高了检测的效率和准确性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式所提供的光电调焦编码器误码检测系统的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式所提供的光电调焦编码器误码检测方法的流程示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明具体实施方式中提供一种光电调焦编码器误码检测系统，误码检测系统包括：光电调焦编码器、动力模块、控制模块、数据采集模块以及数据分析模块；控制模块用于控制动力模块动作；动力模块用于驱动光电调焦编码器转动；光电调焦编码器转动一次输出一个码值；数据采集模块用于采集码值；数据分析模块用于分析所采集的码值，判断是否出现误码。

具体实施方式中，动力模块包括步进电机，步进电机通过联轴驱动光电调焦编码器转动。步进电机步进一步，则驱动光电调焦编码器转动一次。控制模块可以为计算机，控制模块控制数据采集模块采集光电调焦编码器输出的码值，控制模块也控制数据分析模块分析采集的码值。

具体实施方式中，动力模块可以为步进电机，控制模块可以为计算机，数据采集模块可以为计算机中的数据采集卡，数据分析模块可以为计算机中的误码检测软件；通过发明的光电调焦编码器误码检测系统在热真空环境下进行24小时不间断的误码检测时，将光电调焦编码器系统置于热真空罐内，热真空罐外的计算机通过控制线缆控制光电调焦编码器系统动作，步进电机每次步进一个码值，光电调焦编码器转动一次，数据传输电缆与计算机的数据采集卡连接，采集光电调焦编码器的码值信号传输至计算机上的误码检测软件，误码检测软件内存储了码值表，当比对结果正确时，光电调焦编码器无误码。优选的具体实施方式中，热真空罐内外的线缆通过法兰连接，可有效避免影响热真空罐的环境状态。

具体实施方式中，误码检测系统还包括报警模块(图中未示出)，当数据分析模块判断出现误码时，报警模块可以发出报警信号；收到报警信号后，进行故障排查，而在出现误码时的报警信号响起前，均可实现无人值守状态。

如图2所示，本发明具体实施方式中还提供一种光电调焦编码器误码检测方法，误码检测方法包括步骤：S1、控制模块控制动力模块第一次动作，动力模块驱动光电调焦编码器第一次转动，光电调焦编码器第一次转动输出第一码值；

S2、控制模块控制动力模块第二次动作，动力模块驱动光电调焦编码器第二次转动，光电调焦编码器第二次转动输出第二码值；

S3、数据采集模块采集第一码值和第二码值，数据分析模块分析第一码值和第二码值之间的增量值Δt；

S4、重复执行步骤S1-S3进行N次，获得N个增量值Δt；

S5、通过数据分析模块进行判断，若N个增量值Δt相同，则判断未出现误码；若N个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止。

具体实施方式中，光电调焦编码器的输出是一个n位的二进制码，当光电调焦编码器转动时，光电调焦编码器在单位时间内输出角度的增量如式(1)所示。

Δ(t)＝f(t)-f(t-1) (1)

式中，f(t)是当前时刻光电调焦编码器输出的角度，f(t-1)是前一时刻光电编码器输出的角度，Δ(t)是t时刻光电调焦编码器相对于t-1时刻输出角度的增量值，亦为光电调焦编码器的转速。当光电调焦编码器匀速转动时，光电调焦编码器输出的码值数据会连续递增或递减，即在重复执行步骤S1-S3进行N次，获得N个增量值Δt时，N个增量值Δt会相同，据此可以判断出光电调焦编码器未出现误码；而当光电调焦编码器出现误码时，其输出的码值数据会出现不连续，即在重复执行步骤S1-S3进行N次，获得N个增量值Δt时，N个增量值Δt会不相同，据此可以判断出光电调焦编码器未出现误码。

具体实施方式中，N≥5，即重复执行步骤S1-S3大于等于五次，获得五个或五个以上的增量值Δt；优选的实施方式中，N＝5，即重复执行步骤S1-S3五次，获得五个增量值Δt，如果五个增量值Δt相同，则判断未出现误码；如果五个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止；检测终止的同时，可以发出报警信号，并进行故障排查。

具体实施方式中，可通过计算机作为控制模块，步进电机作为动力模块，误码检测方法包括：计算机通过预设程序控制步进电机进一步，则光电调焦编码器转动一次，并输出一个码值；计算机控制步进电机再进一步，则光电调焦编码器再转动一次，并再输出一个码值；计算机控制数据采集模块采集两个码值，计算机控制数据分析模块分析比较两个码值，进而获得增量值Δt；重复执行上述过程，获得多个增量值Δt，通过比较多个增量值Δt是否相同，进而判断是否出现误码。

本发明所提供的光电调焦编码器误码检测系统及误码检测方法能够实现误码的全自动检测，更加适合热真空环境下使用，无需人工24小时守候，也不会发生漏检的情况，提高了检测的效率和准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光电调焦编码器误码检测系统，其特征在于，所述误码检测系统包括：光电调焦编码器、动力模块、控制模块、数据采集模块以及数据分析模块；

所述控制模块用于控制所述动力模块动作；

所述动力模块用于驱动所述光电调焦编码器转动；

所述光电调焦编码器转动一次输出一个码值；

所述数据采集模块用于采集N+1次码值；

所述数据分析模块用于分析采集的码值，判断是否出现误码；其中，通过分析相邻两次采集的码值之间的增量值，获得N个增量值，若N个增量值相同，则判断未出现误码；若N个增量值不相同，则判断出现误码，检测终止。

2.一种如权利要求1所述的误码检测系统，其特征在于，所述动力模块包括步进电机，所述步进电机通过联轴驱动所述光电调焦编码器转动。

3.一种如权利要求2所述的误码检测系统，其特征在于，所述步进电机步进一步，驱动所述光电调焦编码器转动一次。

4.一种如权利要求1所述的误码检测系统，其特征在于，所述误码检测系统还包括报警模块，当所述数据分析模块判断出现误码时，所述报警模块发出报警信号。

5.一种如权利要求1所述的误码检测系统，其特征在于，所述控制模块为计算机，所述控制模块控制所述数据采集模块采集码值，所述控制模块控制所述数据分析模块分析采集的码值。

6.一种光电调焦编码器误码检测方法，其特征在于，所述误码检测方法包括步骤：

S1、控制模块控制动力模块第一次动作，所述动力模块驱动所述光电调焦编码器第一次转动，所述光电调焦编码器第一次转动输出第一码值；

S2、所述控制模块控制所述动力模块第二次动作，所述动力模块驱动所述光电调焦编码器第二次转动，所述光电调焦编码器第二次转动输出第二码值；

S3、数据采集模块采集所述第一码值和所述第二码值，数据分析模块分析所述第一码值和所述第二码值之间的增量值Δt；

S4、重复执行步骤S1-S3进行N次，获得N个增量值Δt；

S5、通过所述数据分析模块进行判断，若N个增量值Δt相同，则判断未出现误码；若N个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止。

7.一种如权利要求6所述的误码检测方法，其特征在于，所述步骤S4中N≥5。

8.一种如权利要求6所述的误码检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，若N个增量值Δt不相同，则判断出现误码，检测终止，并发出报警信号。

9.一种如权利要求6所述的光电调焦编码器误码检测方法，其特征在于，所述控制模块包括电机控制装置，所述动力模块包括步进电机。

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