CN114415541A - 一种线性惯测组合模拟器通道标定方法 - Google Patents
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Abstract
一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，包括以下步骤：步骤S1：选取惯测组合模拟器量程内若干组有效值作为理论值，对惯测组合模拟器通道进行标定，并将理论值作横坐标xi、标定结果作纵坐标yi；步骤S2：将标定结果进行拟合，并计算各通道的斜率a和零位b；步骤S3：通过标定结果对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断；步骤S4：在半实物仿真、测试过程中对测试设备发送的DA值进行补偿。本发明提供的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，能有效提高半实物仿真、测试等工程应用中惯测组合模拟器输出模拟量信号的精度。并提供了一种对标定结果进行判断的方法，对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断。
Description
技术领域
本发明涉及半实物仿真或测试技术领域，尤其涉及一种线性惯测组合模拟器通道标定方法。
背景技术
在弹上计算机的生产和半实物仿真过程中，模飞测试设备需要通过DA板卡发送弹道信息至惯测组合模拟器，惯测组合模拟器转化为脉冲量后发送至弹上计算机，弹上计算机接收并进行弹道解算后将测试数据回传至模飞测试设备，模飞测试设备对测试数据进行判读，判断测试结果是否合格。
在模飞测试过程中，模飞测试设备将弹道数据理论值经惯组模拟器发送给弹上计算机，要经过板卡、惯测组合模拟器、弹上A/D采集补偿以及线缆到达弹上计算机，由于板卡和惯测组合模拟器本身的转换误差以及环境温度对测试设备影响带入的误差，导致模飞判读出现参数不合格现象，从而影响模飞判读结果。
同时惯测组合模拟器为硬件设备，随着时间推移其性能会出现下降，线性度出现漂移，导致测试结果不合格，因此测试前需要对惯测组合模拟器线性度的好坏进行判断。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，包括以下步骤：
步骤S1：选取惯测组合模拟器量程内若干组有效值作为理论值，对惯测组合模拟器通道进行标定，并将理论值作横坐标xi、标定结果作纵坐标yi；
步骤S2：将标定结果进行拟合，并计算各通道的斜率a和零位b；
步骤S3：通过标定结果对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断；
步骤S4：在半实物仿真、测试过程中对测试设备发送的DA值进行补偿。
优选地，在步骤S1中，选取13组理论值，分别为：+4.5V、+4.0V、+3.0V、+2.0V、+1.0V、+0.5V、0.0V、-0.5V、-1.0V、-2.0V、-3.0V、-4.0V、-4.5V。
优选地，所述步骤S1中，对惯测组合模拟器通道进行标定的方法为：通过测试设备中的DA板将第1组理论值发送至惯测组合模拟器中，惯测组合模拟器转化为脉冲量后发送至弹上计算机，弹上计算机进行采集，并将采集结果回传至测试设备，测试设备将该值保存作为第1组标定值；接着按第1组的方法进行第2至13组理论值的标定，待各通道13组理论数据标定完成后，分别得到各通道13组标定结果数据。
优选地，在步骤S2中，采用直线拟合的方式按照直线方程Y＝a·X+b对标定结果进行拟合，数据为{(xi,yi)|i＝0,1,2,…,12}；
采用最小二乘法直线拟合可以得到：
其中：
优选地，在步骤S3中，判断各通道的斜率a和零位b满足以下公式：
若满足，则惯测组合模拟器线性度合格；
若不满足，则惯测组合模拟器线性度不合格。
优选地，在步骤S4中，DA值进行补偿进的方法为：发送值减去零位再除斜率后进行发送，即实际发送值＝(理论发送值－b)/a。
优选地，所述弹上计算机采用嵌入式系统，用于运行惯组标定软件的嵌入式部分，实现接收惯组标定软件上位机部分的指令采集，完成惯组通道数据采集，并通过422串口回传至测试设备。
优选地，在所述弹上计算机中，惯组标定软件的嵌入式部分设置定时器产生100ms定时中断，在收到采集命令后，启动中断服务程序连续10次对惯组通道采集并将结果累加，对于惯测组合模拟器转化为的6路脉冲量得到1S的脉冲量采集累加值，对于6路模拟量得到10次电压采集值并求取平均值后，将12路采集值通过弹地通讯口回传给地面软件，之后等待接收下一次采集命令。
优选地，测试设备为一体化模飞测试仪，采用工业控制计算机，用于运行惯组标定软件的上位机部分，采用基于对话框的MFC框架程序开发，实现DA板卡数据发送、串口数据接收处理、以及界面显示。
优选地，在所述测试设备中，先通过DA板发送12路电压值，再通过弹地通讯口发送采集命令，等待并接收弹上计算机发送的采集值；13次数据采集完成后，对各通道数据进行直线拟合得到零位和斜率，判断其合格性并将结果记录成文件。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，能有效提高半实物仿真、测试等工程应用中惯测组合模拟器输出模拟量信号的精度。并提供了一种对标定结果进行判断的方法，对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种线性惯测组合模拟器通道标定方法中数据传送框图；
图2为本发明中弹上计算机惯组标定软件嵌入式部分的功能设计流程示意图；
图3为本发明中弹上计算机惯组标定软件嵌入式部分的中断处理设计流程示意图；
图4为本发明中测试设备中惯组标定软件上位机部分的设计流程示意图。
具体实施方式
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。
结合图1所示，一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，包括以下步骤：
步骤S1：选取惯测组合模拟器量程内若干组有效值作为理论值，对惯测组合模拟器通道进行标定，并将理论值作横坐标xi、标定结果作纵坐标yi；
步骤S2：将标定结果进行拟合，并计算各通道的斜率a和零位b；
步骤S3：通过标定结果对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断；
步骤S4：在半实物仿真、测试过程中对测试设备发送的DA值进行补偿。
在步骤S1中，选取13组理论值，分别为：+4.5V、+4.0V、+3.0V、+2.0V、+1.0V、+0.5V、0.0V、-0.5V、-1.0V、-2.0V、-3.0V、-4.0V、-4.5V。对惯测组合模拟器通道进行标定的方法为：通过测试设备中的DA板将第1组理论值发送至惯测组合模拟器中，惯测组合模拟器转化为脉冲量后发送至弹上计算机，弹上计算机进行采集，并将采集结果回传至测试设备，测试设备将该值保存作为第1组标定值；接着按第1组的方法进行第2至13组理论值的标定，待各通道13组理论数据标定完成后，分别得到各通道13组标定结果数据。
在步骤S2中，采用直线拟合的方式按照直线方程Y＝a·X+b对标定结果进行拟合，数据为{(xi,yi)|i＝0,1,2,…,12}；
采用最小二乘法直线拟合可以得到：
其中：
优选地，在步骤S3中，判断各通道的斜率a和零位b满足以下公式：
若满足，则惯测组合模拟器线性度合格；若不满足，则惯测组合模拟器线性度不合格。
在步骤S4中，DA值进行补偿进的方法为：发送值减去零位再除斜率后进行发送，即实际发送值＝(理论发送值－b)/a。
在本实施例中，所述弹上计算机采用嵌入式系统，用于运行惯组标定软件的嵌入式部分，实现接收惯组标定软件上位机部分的指令采集，完成惯组通道数据采集，并通过422串口回传至测试设备。
结合图1、图2、图3所示，在本实施例中，在所述弹上计算机中，惯组标定软件的嵌入式部分设置定时器产生100ms定时中断，在收到采集命令后，启动中断服务程序连续10次对惯组通道采集并将结果累加，对于惯测组合模拟器转化为的6路脉冲量得到1S的脉冲量采集累加值，对于6路模拟量得到10次电压采集值并求取平均值后，将12路采集值通过弹地通讯口回传给地面软件，之后等待接收下一次采集命令。
具体地，如图2所示，中弹上计算机惯组标定软件嵌入式部分的功能设计流程为：初始化CPU、初始化串口通讯控制器；初始化定时器0设置产生100ms中断；判断接收串口命令是否正确，若不正确，重新接收串口命令；若正确，清中断标志允许定时器0中断；判断中断计数器是否≥11，若不满足中断计数器≥11，则重新判断中断计数器是否≥11；若满足中断计数器≥11，则对模拟量数据求均值、以及对12路惯组采集数据发送；之后关闭定时器0中断，返回至判断接收串口命令是否正确。
如图3所示，弹上计算机惯组标定软件嵌入式部分的中断处理设计流程为：判断中断是否产生，若为产生，则返回继续判断中断是否产生；若满足中断产生，则进行惯组数据采集；判断中断计数器是否≥1，若中断计数器满足≥1，则将采集的12路数据分别累加；之后中断计数器加1，清中断标志，然后返回至判断中断是否产生；若中断计数器不满足≥1，则中断计数器加1，清中断标志，然后返回至判断中断是否产生。
在本实施例中，测试设备为一体化模飞测试仪，采用工业控制计算机，用于运行惯组标定软件的上位机部分，采用基于对话框的MFC框架程序开发，实现DA板卡数据发送、串口数据接收处理、以及界面显示。
结合图4所示，在本实施例中，所述测试设备先通过DA板发送12路电压值，再通过弹地通讯口发送采集命令，等待并接收弹上计算机发送的采集值；13次数据采集完成后，对各通道数据进行直线拟合得到零位和斜率，判断其合格性并将结果记录成文件。具体地，首先初始化D/A板，输出清零、初始化串口；判断循环次数是否≤13；若≤13，则装订D/A电压量、通过DA板发送12路电压信号、发送串口采集命令；判断回传命令是否正确，若正确，延时1s，接收36字节惯组采集数据，分别对6路脉冲量和6路模拟量进行组合处理并保存，重复判断循环次数是否≤13。若循环次数不满足≤13，则说明采集完毕，对13组惯组采集数据进行最小线性直线拟合，分别求出12通道的零位b和斜率a，在界面显示各通道零位b和斜率a，再对12通道的零位和斜率进行合格性判断并显示判断结果。上述判断回传命令若不正确，则结束。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：选取惯测组合模拟器量程内若干组有效值作为理论值，对惯测组合模拟器通道进行标定，并将理论值作横坐标xi、标定结果作纵坐标yi；
步骤S2：将标定结果进行拟合，并计算各通道的斜率a和零位b；
步骤S3：通过标定结果对惯测组合模拟器线性度好坏进行判断；
步骤S4：在半实物仿真、测试过程中对测试设备发送的DA值进行补偿。
2.如权利要求1所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在步骤S1中，选取13组理论值，分别为：+4.5V、+4.0V、+3.0V、+2.0V、+1.0V、+0.5V、0.0V、-0.5V、-1.0V、-2.0V、-3.0V、-4.0V、-4.5V。
3.如权利要求2所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：所述步骤S1中，对惯测组合模拟器通道进行标定的方法为：通过测试设备中的DA板将第1组理论值发送至惯测组合模拟器中，惯测组合模拟器转化为脉冲量后发送至弹上计算机，弹上计算机进行采集，并将采集结果回传至测试设备，测试设备将该值保存作为第1组标定值；接着按第1组的方法进行第2至13组理论值的标定，待各通道13组理论数据标定完成后，分别得到各通道13组标定结果数据。
4.如权利要求2所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在步骤S2中，采用直线拟合的方式按照直线方程Y＝a·X+b对标定结果进行拟合，数据为{(xi,yi)|i＝0,1,2,…,12}；
采用最小二乘法直线拟合可以得到：
其中：
5.如权利要求1所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在步骤S3中，判断各通道的斜率a和零位b是否满足以下公式：
若满足，则惯测组合模拟器线性度合格；
若不满足，则惯测组合模拟器线性度不合格。
6.如权利要求1所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在步骤S4中，DA值进行补偿进的方法为：发送值减去零位再除斜率后进行发送，即实际发送值＝(理论发送值－b)/a。
7.如权利要求3所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：所述弹上计算机采用嵌入式系统，用于运行惯组标定软件的嵌入式部分，实现接收惯组标定软件上位机部分的指令采集，完成惯组通道数据采集，并通过422串口回传至测试设备。
8.如权利要求7所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在所述弹上计算机中，惯组标定软件的嵌入式部分设置定时器产生100ms定时中断，在收到采集命令后，启动中断服务程序连续10次对惯组通道采集并将结果累加，对于惯测组合模拟器转化为的6路脉冲量得到1S的脉冲量采集累加值，对于6路模拟量得到10次电压采集值并求取平均值后，将12路采集值通过弹地通讯口回传给地面软件，之后等待接收下一次采集命令。
9.如权利要求3所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：测试设备为一体化模飞测试仪，采用工业控制计算机，用于运行惯组标定软件的上位机部分，采用基于对话框的MFC框架程序开发，实现DA板卡数据发送、串口数据接收处理、以及界面显示。
10.如权利要求9所述的一种线性惯测组合模拟器通道标定方法，其特征在于：在所述测试设备中，先通过DA板发送12路电压值，再通过弹地通讯口发送采集命令，等待并接收弹上计算机发送的采集值；13次数据采集完成后，对各通道数据进行直线拟合得到零位和斜率，判断其合格性并将结果记录成文件。
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