CN114166248B - 一种惯性导航系统多功能仿真测试装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种惯性导航系统多功能仿真测试装置与方法。所述惯性导航系统包括惯性测量单元、导航电子部件；该仿真测试装置包括一个二次电源模块、一个数据采集单元、一个数据发送单元、一个同步时钟收发单元、一个惯性测量单元数据生成单元和一个惯性导航计算单元；所述二次电源模块为所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元供电；所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元之间可通讯交联。实现惯性导航系统测试验证过程中的仿真测试，可根据需要模拟惯性测量单元功能或者导航电子部件功能，无需等待系统齐套与软硬件集成。

Description

一种惯性导航系统多功能仿真测试装置与方法

技术领域

本发明属于仿真测试技术领域，具体涉及一种惯性导航系统多功能仿真测试装置与方法。

背景技术

惯性导航系统主要由三大部分组成，包括惯性测量单元、导航电子部件，以及机箱，惯性导航系统的仿真测试对象主要是前两者，即惯性测量单元、导航电子部件。

目前惯性导航系统的传统仿真测试手段比较单一，即是直接将惯性导航系统放置于典型模拟环境中进行试验实测。但是因为：第一，典型模拟测试环境的丰富程度取决于设备与经费，往往所受限制较大。例如飞行测试、过载测试等环境条件一般成本较高，无法满足新产品的研发需求。第二，直接采用惯性导航系统进行测试的前提是每一套系统的惯性测量单元、导航电子部件，以及机箱三大主要部件全部齐套，并完成软硬件集成联试，这无疑会显著降低研发与试生产过程中的测试效率。

发明内容

本发明的目的：提出一种惯性导航系统多功能仿真测试装置与方法。所述装置的优点在于不必等待惯性导航系统全部齐套并联试完成，将单独的惯性测量单元或者导航电子部件作为待测对象，利用所述装置即可完成仿真测试。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提出一种惯性导航系统多功能仿真测试装置，用于惯性导航系统的仿真测试，所述惯性导航系统包括惯性测量单元、导航电子部件；该仿真测试装置包括一个二次电源模块、一个数据采集单元、一个数据发送单元、一个同步时钟收发单元、一个惯性测量单元数据生成单元和一个惯性导航计算单元；

所述二次电源模块与所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元电连接；所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元之间通讯交联。

优选的，在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述数据采集单元用来接收来自于待测惯性导航系统中的惯性测量单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数并发送给惯性导航计算单元；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，接收来自于待测惯性导航系统中的导航电子部件解算输出的位置、速度、姿态和航向信息并发送给惯性测量单元数据生成单元。

优选的，在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述数据发送单元用来向用户计算机输出来自于惯性导航计算单元的导航解算结果，包括位置、速度、姿态和航向信息；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，向待测惯性导航系统中的导航电子部件输出来自于惯性测量单元数据生成单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数。

优选的，在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述同步时钟收发单元用来接收来自于待测惯性导航系统中的导航电子部件的同步时钟信号；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，向待测惯性导航系统中的惯性测量单元发送同步时钟信号。

优选的，在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，所述惯性测量单元数据生成单元用于接收来自于数据采集单元的位置、速度、姿态和航向信息，利用这些信息计算得到陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，并发送给数据发送单元。

优选的，在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述惯性导航计算单元用来接收来自于数据采集单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，对陀螺和加速度计脉冲数进行计算处理得到位置、速度、姿态和航向信息，并发送给数据发送单元。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的二次电源模块由DC/DC模块、入口滤波模块、反接保护模块、过压保护模块、欠压保护模块等组成，为装置中的其它单元提供所需电源。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的数据采集单元由高速串行接口硬件和数据采集软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的数据发送单元由高速串行接口硬件和数据发送软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的惯性测量单元数据生成单元由处理器、RAM、ROM等硬件，以及惯性测量单元数据生成软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的同步时钟收发单元由晶体震荡电路与FPGA逻辑组成，输出形式为差分422电平或TTL电平可选择。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置中的惯性导航计算单元由高性能DSP处理器、RAM、ROM等硬件，以及惯性导航解算软件组成。

根据本发明的第二方面，提出一种惯性导航系统多功能仿真测试方法，采用上述的一种惯性导航系统多功能仿真测试装置，可以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的导航电子部件，进行待测惯性导航系统中惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试；或以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的惯性测量单元，进行待测惯性导航系统中的导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试。

在一个可能的实施例中，所述惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试过程包括如下步骤：

步骤101：以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的导航电子部件，与待测惯性导航系统中的惯性测量单元通过串行端口连接；

步骤102：通过所述同步时钟收发单元，向待测惯性导航系统中的惯性测量单元发送同步脉冲，触发待测惯性导航系统中的惯性测量单元数据发送；

步骤103：通过所述数据采集单元，接收来自待测惯性导航系统中的惯性测量单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数；

步骤104：通过所述惯性导航计算单元，对所述数据采集单元所采集的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数进行导航解算；

步骤105：通过所述数据发送单元，将所述步骤104计算得到的导航解算结果发送给用户计算机。

在一个可能的实施例中，所述导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试过程包括如下步骤：

步骤201：以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的惯性测量单元，与待测惯性导航系统中的导航电子部件通过串行端口连接；

步骤202：利用各类试验积累的导航结果数据和计算机模拟出的导航结果数据，通过惯性测量单元数据生成单元，实现陀螺脉冲数和加速度计脉冲数的计算和存储，以模拟真实惯性测量单元；

步骤203：通过同步时钟收发单元接收来自待测惯性导航系统中的导航电子部件的同步时钟，通过数据发送单元将陀螺脉冲数和加速度计脉冲数发送给待测惯性导航系统中的导航电子部件；

步骤204：通过数据发送单元，向用户发送自身存储的导航结果数据与待测导航电子部件的解算结果，测试导航电子部件的硬件功能、软件逻辑与导航计算过程的正确性。

本发明的优点：本发明实现惯性导航系统测试验证过程中的仿真测试，可根据需要模拟惯性测量单元功能或者导航电子部件功能，无需等待系统齐套与软硬件集成，提高了测试效率、扩大了测试包线、丰富了测试类型、降低了测试成本。

附图说明：

图1是惯性导航系统多功能仿真测试装置示意图

1-惯性导航系统多功能仿真测试装置、2-惯性测量单元数据生成单元、3-二次电源模块，4-惯性导航计算单元，5-数据发送单元，6-同步时钟收发单元，7-数据采集单元，8-惯性导航系统，9-惯导系统惯性测量单元腔，10-惯性测量单元，11-惯导系统电子部件腔，12-导航电子部件

图2某型飞机飞行轨迹

图3机载惯导与被测电子部件计算结果的纬度差异

图4机载惯导与被测电子部件计算结果的经度差异

图5机载惯导与被测电子部件计算结果的高度差异

图6机载惯导与被测电子部件计算结果的东向速度差异

图7机载惯导与被测电子部件计算结果的北向速度差异

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

根据本发明的第一方面，如图1所示，一种惯性导航系统多功能仿真测试装置，用于惯性导航系统8的测试，所述惯性导航系统8包括惯性测量单元10、导航电子部件12，所述惯性测量单元10设置于惯导系统惯性测量单元腔9内，所述导航电子部件12设置于惯导系统电子部件腔11内；该仿真测试装置1包括一个二次电源模块3、一个数据采集单元7、一个数据发送单元5、一个同步时钟收发单元6、一个惯性测量单元数据生成单元2和一个惯性导航计算单元4；

所述二次电源模块3为所述数据采集单元7、数据发送单元5、同步时钟收发单元6、惯性测量单元数据生成单元2、惯性导航计算单元4供电；所述数据采集单元7、数据发送单元5、同步时钟收发单元6、惯性测量单元数据生成单元2、惯性导航计算单元4之间通讯交联。

所述数据采集单元7用来接收来自于待测惯性导航系统8中的惯性测量单元10的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数并发送给惯性导航计算单元4，或者接收来自于待测惯性导航系统8中的导航电子部件12解算输出的位置、速度、姿态和航向信息并发送给惯性测量单元数据生成单元2。

所述数据发送单元5用来向用户计算机输出来自于惯性导航计算单元4的导航解算结果，包括位置、速度、姿态和航向信息，或者向待测惯性导航系统8中的导航电子部件12输出来自于惯性测量单元数据生成单元2的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数。

所述同步时钟收发单元6用来接收来自于待测惯性导航系统8中的导航电子部件12的同步时钟信号，或者向待测惯性导航系统8中的惯性测量单元10发送同步时钟信号。

所述惯性测量单元数据生成单元2用于接收来自于数据采集单元7的位置、速度、姿态和航向信息，利用这些信息计算得到陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，并发送给数据发送单元5。

所述惯性导航计算单元4用来接收来自于数据采集单元7的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，对陀螺和加速度计脉冲数进行计算处理得到位置、速度、姿态和航向信息，并发送给数据发送单元5。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的二次电源模块3由DC/DC模块、入口滤波模块、反接保护模块、过压保护模块、欠压保护模块等组成，为装置中的其它单元提供所需电源。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的数据采集单元7由高速串行接口硬件和数据采集软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的数据发送单元5由高速串行接口硬件和数据发送软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的惯性测量单元数据生成单元2由处理器、RAM、ROM等硬件，以及惯性测量单元数据生成软件组成。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的同步时钟收发单元6由晶体震荡电路与FPGA逻辑组成，输出形式为差分422电平或TTL电平可选择。

优选的，惯性导航系统多功能仿真测试装置1中的惯性导航计算单元4由高性能DSP处理器、RAM、ROM等硬件，以及惯性导航解算软件组成。

根据本发明的第二方面，提出一种惯性导航系统多功能仿真测试方法，采用上述一种惯性导航系统多功能仿真测试装置1，针对惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试时，以惯性导航系统多功能仿真测试装置1代替真实的导航电子部件；针对导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试时，以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替真实的惯性测量单元。

所述方法的优点在于使用同一套装置，针对两种被测对象，实现了两种仿真测试功能，提高了仿真测试的效率、降低了仿真测试的成本投入。

使用如上面所述的惯性导航系统多功能仿真测试装置对惯导系统进行仿真测试的方法，仿真测试的步骤如下：

针对惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试时，以惯性导航系统多功能仿真测试装置1代替真实的导航电子部件，与惯性测量单元通过串行端口连接；

惯性导航系统多功能仿真测试装置1通过同步时钟收发单元6，向惯性测量单元发送同步脉冲，触发惯性测量单元数据发送；

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据采集单元，接收来自惯性测量单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数；

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过惯性导航计算单元，对所采集的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数进行误差补偿和惯性解算；

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据发送单元，将导航解算结果发送给用户计算机。

针对导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试时，以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替真实的惯性测量单元，与导航电子部件通过串行端口连接。

惯性导航系统多功能仿真测试装置利用各类试验积累的导航结果数据和计算机模拟出的导航结果数据，通过惯性测量单元数据生成单元，实现陀螺脉冲数和加速度计脉冲数的计算和存储，以模拟真实惯性测量单元。具体步骤如下：

通过导航结果中的姿态、航向、纬度、经度数据，计算Δt时间段内的姿态变化矩阵如下：

式中，

表示k时刻机体坐标系到k-1时刻机体坐标系之间的转换矩阵。

表示k-1时刻地理坐标系到k-1时刻机体坐标系之间的转换矩阵。

表示k-1时刻地球坐标系到k-1时刻地理坐标系之间的转换矩阵。

表示k时刻地球坐标系到k-1时刻地球坐标系之间的转换矩阵。

表示k时刻地理坐标系到k时刻地球坐标系之间的转换矩阵。

表示k时刻机体坐标系到k时刻地理坐标系之间的转换矩阵。

C_ij,(i,j＝1,2,3)表示矩阵的第i行j列元素。

ψ_k,θ_k,γ_k表示k时刻的航向角、俯仰角、横滚角。

ψ_k-1,θ_k-1,γ_k-1表示k-1时刻的航向角、俯仰角、横滚角。

L_k,λ_k表示k时刻的纬度与经度。

L_k-1,λ_k-1表示k-1时刻的纬度与经度。

ω_ie表示地球自转角速率。

Δt表示惯性测量单元数据的采样时间间隔。

计算Δt时间段内的姿态变化四元数如下：

式中，

表示k时刻机体坐标系到k-1时刻机体坐标系之间的转换四元数。

q₀,q₁,q₂,q₃表示四元数的元素。

sign()表示取符号运算。

计算Δt时间段内的等效旋转矢量如下：

式中，

表示k时刻机体坐标系到k-1时刻机体坐标系的等效旋转矢量。

计算Δt时间段内的陀螺输出角增量如下：

初始值Δθ₀＝0

式中，

Δθ_k表示k时刻陀螺输出角增量。

Δθ_X(k),Δθ_Y(k),Δθ_Z(k)表示k时刻X轴、Y轴、Z轴陀螺输出角增量。

Δθ_k-1表示k-1时刻陀螺输出角增量。

通过导航结果中的速度、纬度、经度、高度数据，计算Δt时间段内的加速度计输出速度增量如下：

式中，

R_M表示地球子午圈曲率半径

R_N表示地球卯酉圈曲率半径

表示k时刻地理坐标系到k时刻机体坐标系之间的转换矩阵。

表示地理坐标系相对惯性坐标系的角速度在地理坐标系下的投影。

表示地球坐标系相对惯性坐标系的角速度在地理坐标系下的投影。

表示地理坐标系相对地球坐标系的角速度在地理坐标系下的投影。

gⁿ表示重力加速度在地理坐标系下的投影。

表示k-1时刻地理系下的速度。

表示k时刻地理系下的速度。

ΔV_X(k),ΔV_Y(k),ΔV_Z(k)表示k时刻X轴、Y轴、Z轴加速度计的输出速度增量。

计算惯性测量单元输出的陀螺脉冲数如下：

计算惯性测量单元输出的加速度计脉冲数如下：

其中：

K_Gi为陀螺刻度系数；

δK_Gi为陀螺刻度系数误差；

N_Gi为陀螺每秒输出脉冲数；

ω_{i_输出}为陀螺输出角速率；

ω_{i_输入}为陀螺输入角速率；

α_ij为陀螺安装偏角；

D_i为陀螺常值漂移；

K_Ai为加速度计刻度系数；

δK_Ai为加速度计刻度系数误差；

N_Ai为加速度计每秒输出脉冲数；

f_{i_输出}为加速度计输出比力；

f_{i_输入}为加速度计输入比力；

ε_ij为加速度计安装偏角；

为加速度计零位；

i＝X、Y、Z

j＝X、Y、Z。

所述方法可以直接得到陀螺原始脉冲数输出和加速度计原始脉冲数输出，利用这些原始脉冲数，可以根据需要为陀螺和加速度计加入零偏、刻度系数、安装偏角等误差，以测试上述误差对系统性能的影响。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过同步脉冲收发单元接收来自导航电子部件的同步时钟，通过数据发送单元将陀螺脉冲数和加速度计脉冲数发送给待测的导航电子部件。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据发送单元，向用户发送自身存储的导航结果数据与待测导航电子部件的解算结果，测试导航电子部件的硬件功能、软件逻辑与导航计算过程的正确性。

实施例一：针对惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试

以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替真实的导航电子部件，与惯性测量单元通过RS-422串行端口连接。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过同步时钟收发单元，向惯性测量单元发送差分RS-422电平形式的同步脉冲，以电平上升沿触发惯性测量单元数据发送。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据采集单元上的RS-422串行总线接口，以4000Hz的频率接收来自惯性测量单元的数据，包括：X轴陀螺脉冲数、X轴陀螺温度、Y轴陀螺脉冲数、Y轴陀螺温度、Z轴陀螺脉冲数、Z轴陀螺温度、X轴加速度计脉冲数、X轴加速度计温度、Y轴加速度计脉冲数、Y轴加速度计温度、Z轴加速度计脉冲数、Z轴加速度计温度。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过惯性导航计算单元，对所采集的三轴陀螺脉冲数和三轴加速度计脉冲数进行零偏、刻度系数和安装偏角误差补偿，得到三轴角增量和速度增量之后进行惯性导航解算。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据发送单元，将惯性导航计算单元计算的导航结果发送给用户计算机。用户通过解算结果对惯性导航系统的精度和环境适应性进行分析和评估。

实施例二：针对导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试

将惯性导航系统多功能仿真测试装置安装在某型飞机上，利用RS-422串行总线接口，采集某型航空惯导随飞机在空中训练过程中的惯性测量单元数据和导航结果数据，形成运动轨迹数据文件集合，其中飞行轨迹如图2所示，并存储于惯性导航系统多功能仿真测试装置。

将惯性导航系统多功能仿真测试装置从飞机上取下带回实验室，以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替真实的惯性测量单元，与被测试的导航电子部件通过串行端口连接。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过惯性测量单元数据生成单元，实现X轴陀螺脉冲数、Y轴陀螺脉冲数、Z轴陀螺脉冲数、X轴加速度计脉冲数、Y轴加速度计脉冲数、Z轴加速度计脉冲数的计算和存储，以模拟真实惯性测量单元。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过同步脉冲收发单元的RS-422串行接口，接收来自导航电子部件的差分RS-422形式的同步时钟电平信号。同步时钟电平信号作为触发信号，以电平上升沿触发数据发送单元将X轴陀螺脉冲数、Y轴陀螺脉冲数、Z轴陀螺脉冲数、X轴加速度计脉冲数、Y轴加速度计脉冲数、Z轴加速度计脉冲数、X轴陀螺温度、Y轴陀螺温度、Z轴陀螺温度、X轴加速度计温度、Y轴加速度计温度、Z轴加速度计温度，通过RS-422串行总线接口，以4000Hz频率、921600bps的波特率，发送给待测的导航电子部件。

惯性导航系统多功能仿真测试装置通过数据发送单元的RS-422总线接口，向用户发送自身存储的导航结果数据。

如图3-图7所示，用户可根据被测导航电子部件的计算结果与惯性导航系统多功能仿真测试装置存储的原设备计算结果进行对比，以分析被测导航电子部件的硬件功能、软件逻辑与导航计算过程的正确性。

Claims (4)

1.一种惯性导航系统多功能仿真测试装置，其特征在于，用于惯性导航系统的仿真测试，所述惯性导航系统包括惯性测量单元、导航电子部件；所述仿真测试装置包括一个二次电源模块、一个数据采集单元、一个数据发送单元、一个同步时钟收发单元、一个惯性测量单元数据生成单元和一个惯性导航计算单元；

所述二次电源模块与所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元电连接；所述数据采集单元、数据发送单元、同步时钟收发单元、惯性测量单元数据生成单元、惯性导航计算单元之间通讯交联；在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述数据采集单元用来接收来自于待测惯性导航系统中的惯性测量单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数并发送给惯性导航计算单元；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，接收来自于待测惯性导航系统中的导航电子部件解算输出的位置、速度、姿态和航向信息并发送给惯性测量单元数据生成单元；在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述数据发送单元用来向用户计算机输出来自于惯性导航计算单元的导航解算结果，包括位置、速度、姿态和航向信息；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，向待测惯性导航系统中的导航电子部件输出来自于惯性测量单元数据生成单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数；在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述同步时钟收发单元用来接收来自于待测惯性导航系统中的导航电子部件的同步时钟信号；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，向待测惯性导航系统中的惯性测量单元发送同步时钟信号；在进行待测惯性导航系统中的导航电子部件的仿真测试时，所述惯性测量单元数据生成单元用于接收来自于数据采集单元的位置、速度、姿态和航向信息，利用这些信息计算得到陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，并发送给数据发送单元；在进行待测惯性导航系统中的惯性测量单元的仿真测试时，所述惯性导航计算单元用来接收来自于数据采集单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数，对陀螺和加速度计脉冲数进行计算处理得到位置、速度、姿态和航向信息，并发送给数据发送单元。

2.一种惯性导航系统多功能仿真测试方法，采用权利要求1所述的一种惯性导航系统多功能仿真测试装置，其特征在于，以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的导航电子部件，进行待测惯性导航系统中惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试；或以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的惯性测量单元，进行待测惯性导航系统中的导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试。

3.根据权利要求2所述的一种惯性导航系统多功能仿真测试方法，其特征在于，所述惯性测量单元及其逻辑与软件进行仿真测试过程包括如下步骤：

步骤101：以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的导航电子部件，与待测惯性导航系统中的惯性测量单元通过串行端口连接；

步骤102：通过所述同步时钟收发单元，向待测惯性导航系统中的惯性测量单元发送同步脉冲，触发待测惯性导航系统中的惯性测量单元数据发送；

步骤103：通过所述数据采集单元，接收来自待测惯性导航系统中的惯性测量单元的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数；

步骤104：通过所述惯性导航计算单元，对所述数据采集单元所采集的陀螺脉冲数和加速度计脉冲数进行导航解算；

步骤105：通过所述数据发送单元，将所述步骤104计算得到的导航解算结果发送给用户计算机。

4.根据权利要求2所述的一种惯性导航系统多功能仿真测试方法，其特征在于，所述导航电子部件及其逻辑和软件进行仿真测试过程包括如下步骤：

步骤201：以惯性导航系统多功能仿真测试装置代替待测惯性导航系统中的惯性测量单元，与待测惯性导航系统中的导航电子部件通过串行端口连接；

步骤202：利用各类试验积累的导航结果数据和计算机模拟出的导航结果数据，通过惯性测量单元数据生成单元，实现陀螺脉冲数和加速度计脉冲数的计算和存储，以模拟真实惯性测量单元；

步骤203：通过同步时钟收发单元接收来自待测惯性导航系统中的导航电子部件的同步时钟，通过数据发送单元将陀螺脉冲数和加速度计脉冲数发送给待测惯性导航系统中的导航电子部件；

步骤204：通过数据发送单元，向用户发送自身存储的导航结果数据与待测导航电子部件的解算结果，测试导航电子部件的硬件功能、软件逻辑与导航计算过程的正确性。