CN116124133A - 多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及惯性导航系统加速度计测量技术领域,提供一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统。该多路同步加速度计测量方法,包括如下步骤S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号;S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号;S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制。本发明实现加速度计信号采集分辨率达到2μg,控制单元对多个模数处理单元的时序控制,实现多个加速度计实时同步采集和发送电流信号,提高解算精度和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及惯性导航系统加速度计测量技术领域,尤其涉及一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统。
背景技术
高性能惯性导航系统对加速度计测量装置的要求为:加速度计信号采集分辨率为2μg(对应电流为2.6nA),且实现三路加速度计信号采集处理时序同步。
然而,现有惯性导航系统的加速度计信号采集分辨率为10μg,并且三路加速度计信号采集未作时序同步,导致惯性导航系统的解算精度低,降低惯性导航系统的性能。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统,实现多路加速度计数据的实时同步,提高解算精度和准确性。
本发明提供一种多路同步加速度计测量方法,包括如下步骤:
S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号,其中,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接;
S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号,其中,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接;
S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S10步骤中,具体包括:
通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理,输出电流信号;
通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制,调整石英摆片恢复至平衡位置。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S20步骤中,具体包括:
通过信号调理电路的采样电阻将电流信号转化为电压信号;
通过信号调理电路的单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理,输出差分电压信号。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S30步骤中,具体包括:
通过模数处理单元的模数转换器采集并处理压差分电压信号,将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号,并将数字电信号传输至控制单元;
其中,将模数处理单元的接地方式设置为模拟地和数字地,并采用电感单点连接方式连接模拟地和数字地。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S40步骤中,还包括:
S41、通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置;
通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集;
通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S41步骤中通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置,具体包括:
通过配置模块的状态寄存器分别对多个模数转换器的采集信号的高低位输出顺序和校正状态进行配置;
通过配置模块的通道选择寄存器分别对多个模数转换器的输入通道使能进行配置;
通过配置模块的控制寄存器分别对多个模数转换器的信号采集增益进行配置;
通过配置模块的数据寄存器分别对多个模数转换器的采样频率进行配置。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S40步骤中,还包括:
S42、通过控制单元的自校正模块分别对多个模数转换器进行偏移误差校准和满量程误差校准。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,所述S42步骤中,具体包括:
通过八位偏移误差校准寄存器获取模数转换器的偏移误差数据,其中,八位偏移误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过八位满量程误差校准寄存器获取模数转换器的满量程误差数据,其中,八位满量程误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过控制单元的FPGA芯片接收偏移误差数据和满量程误差数据,分别对应叠加取平均值,进而将获取的平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器,完成校准作业。
本发明还提供一种多路同步加速度计测量装置,用以执行如上所述的多路同步加速度计测量方法,包括:
多个加速度计,多个所述加速度计用以敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
多个信号调理电路,多个所述信号调理电路与多个所述加速度计一一对应电连接,用以接收、处理多路电流信号,并输出多路压差分电压信号;
多个模数处理单元,多个所述模数处理单元与多个所述信号调理电路一一对应电连接,用以采集、处理多路差分电压信号,并输出多路数字电信号;
控制单元,所述控制单元与多个所述模数处理单元分别电连接,用以调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
本发明还提供一种惯性导航系统,包括如上所述的多路同步加速度计测量装置。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:
本发明提供的多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统,包括如下步骤:S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号,其中,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接;S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号,其中,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接;S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机,通过模数处理单元转换输出数字电信号,实现加速度计信号采集分辨率达到2μg,控制单元对多个模数处理单元的时序控制,实现多个加速度计实时同步采集和发送电流信号,提高解算精度和准确性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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获得其他的附图。
图1是本发明提供的多路同步加速度计测量方法的流程示意图。
图2是本发明提供的多路同步加速度计测量装置的结构框式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1至图2描述本发明的一种多路同步加速度计测量方法,包括如下步骤:
S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号,其中,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接;
S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号,其中,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接;
S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S10步骤中,具体包括:
通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理,输出电流信号;
通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制,调整石英摆片恢复至平衡位置。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S20步骤中,具体包括:
通过信号调理电路的采样电阻将电流信号转化为电压信号;
通过信号调理电路的单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理,输出差分电压信号。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S30步骤中,具体包括:
通过模数处理单元的模数转换器采集并处理压差分电压信号,将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号,并将数字电信号传输至控制单元;
其中,将模数处理单元的接地方式设置为模拟地和数字地,并采用电感单点连接方式连接模拟地和数字地。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S40步骤中,还包括:
S41、通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置;
通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集;
通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S41步骤中通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置,具体包括:
通过配置模块的状态寄存器分别对多个模数转换器的采集信号的高低位输出顺序和校正状态进行配置;
通过配置模块的通道选择寄存器分别对多个模数转换器的输入通道使能进行配置;
通过配置模块的控制寄存器分别对多个模数转换器的信号采集增益进行配置;
通过配置模块的数据寄存器分别对多个模数转换器的采样频率进行配置。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S40步骤中,还包括:
S42、通过控制单元的自校正模块分别对多个模数转换器进行偏移误差校准和满量程误差校准。
根据本发明提供的一种多路同步加速度计测量方法,S42步骤中,具体包括:
通过八位偏移误差校准寄存器获取模数转换器的偏移误差数据,其中,八位偏移误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过八位满量程误差校准寄存器获取模数转换器的满量程误差数据,其中,八位满量程误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过控制单元的FPGA芯片接收偏移误差数据和满量程误差数据,分别对应叠加取平均值,进而将获取的平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器,完成校准作业。
如图2所示,本发明还提供一种多路同步加速度计测量装置,用以执行如上所述的多路同步加速度计测量方法,包括:
多个加速度计,多个加速度计用以敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
多个信号调理电路,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接,用以接收、处理多路电流信号,并输出多路压差分电压信号;
多个模数处理单元,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接,用以采集、处理多路差分电压信号,并输出多路数字电信号;
控制单元,控制单元与多个模数处理单元分别电连接,用以调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
下面结合本发明提供的一种多路同步加速度计测量装置对本发明的本发明实施例提供的一种多路同步加速度计测量方法进行详细说明,具体包括如下步骤:
S10、本实施例中包括三个石英摆式加速度计,分别设定为X加速度计、Y加速度计和Z加速度计,其中,X加速度计用以敏感其输入轴方向即惯性空间坐标系的X轴方向的加速度,Y加速度计用以敏感其输入轴方向即惯性空间坐标系的Y轴方向的加速度,Z加速度计用以敏感其输入轴方向即惯性空间坐标系的Z轴方向的加速度;
每个加速度计内预设伺服回路电路,本实施例中,伺服回路电路设置为模拟反馈方式,具体的,伺服回路电路包括差动电容检测器、积分器、跨导补偿放大器和力矩器;
其中,在加速度Ai作用下,加速度计的石英摆片发生偏移角度θ,通过差动电容检测器检测输出电流信号Ic,经过积分器和跨导补偿放大器后,输出一个反应石英摆片偏移角度θ的直流电流信号I,该直流电流传输至力矩器,并使力矩器产生反抗力矩,使石英摆片恢复至平衡位置。需要说明的是,伺服回路电路的差动电容检测器由专用集成芯片实现,以保证伺服回路电路的控制精度。
S20、信号调理电路设置三个,并与三个加速度计一一对应电连接,通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号。具体的,信号调理电路采用反馈式检测方式,电流信号通过采样电阻转化为电压信号,本实施例中,采样电阻选用温度系数和长期稳定性较好的精密电阻;加速度计通过信号线和屏蔽线与信号调理电路实现电连接;
单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理,进而输出差分电压信号,本实施例中,单端转差分电路采用高速差分放大器,具体型号为AD8138,实现单端到差分的转换。其中,将高速差分放大器的正输出端和负输出端对应的与模数转换器的输入端通过一对电阻串联在一起。高速差分放大器的两个输入端和两个输出端均采用相同阻值0.1%精度的精密电阻,保证差分电压信号的对称性;
通过信号调理电路的运算放大器提高信号调理电路的输入阻抗,并降低信号调理电路的输出阻抗,本实施例中,运算放大器选用高精度斩波稳零型运算放大器,具体型号为TLC2652,具有优异的直流特性,该运算放大器的失调电压及其漂移、供模电压、低频噪声很小,适于微弱信号的放大;
运算放大器的两个记忆电容器均选用绝缘电阻很高的聚酯薄膜电容器,容值为0.1μF,进而保证加速度计信号采集分辨率为2.6nA电流。
S30、模数处理单元为多路同步加速度计测量装置的核心元件,实现将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号。其中,模数处理单元设置三个,并与信号调理电路一一对应电连接,具体的,模数处理单元包括模数转换器,本实施例中,模数转换器选用型号为ADS1255的高性能模数转换器,也就是说,通过模数转换器采集并处理压差分电压信号,将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号,并将数字电信号传输至控制单元;
进一步地,本实施例中,模数转换器的接地方式采用模拟地和数字地两个不同的地网络,模拟地和数字地采用电感单点连接,以避免模拟地和数字地之间有电压存在;
进一步地,模数处理单元设置电压基准芯片,本实施例中电压基准芯片的型号为MAX6325,电压精度为0.02%,温度系数最低能达到1ppm/℃。电压基准芯片的输入电压为12V,经过电压基准芯片的电压转换后输出稳定的2.5V基准电压,为模数转换器提供精密的参考电压基准源。
S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机;具体的,控制单元包括配置模块、采集模块、自校正模块和串口通讯模块,实现对模数转换器的采集、自校正和信号传输的控制;
S41、通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集,其中,采集模块首先对模数转换器的工作模式进行配置,本实施例中,模数转换器配置为RDATA工作模式,也就是说,当模数转换器的DRDY引脚电平置低后,表示模数转换器可以被读取数据,此时FPGA芯片通过SPI通讯接口输出8位读取指令,输出指令后SCLK引脚电平置低设定时间,且设定时间不小于50个本发明装置的时钟周期,设定时间后SCLK引脚正常工作24个时钟周期,同时模数转换器通过SPI通讯输出24位采样数据;本实施例中的时钟周期为7.68MHz;
通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机,也就是说,串口通讯模块将采集模块发送的数据进行处理,按照规定的协议,对数据进行接收并打包,最终发送至导航上位机。具体的,通过配置模块的状态寄存器分别对多个模数转换器的采集信号的高低位输出顺序和是否启动校正工作进行配置;通过配置模块的通道选择寄存器分别对多个模数转换器的输入通道使能进行配置;通过配置模块的控制寄存器分别对多个模数转换器的信号采集增益进行配置;通过配置模块的数据寄存器分别对多个模数转换器的采样频率进行配置;
本实施例中,模数转换器的配置结果为:输出顺序先高位输出后低位输出、开启自校正、0输入通道单端使能、2倍增益和采样频率1kHz;
S42、通过控制单元的自校正模块分别对多个模数转换器进行偏移误差校准和满量程误差校准,具体的,通过八位偏移误差校准寄存器获取模数转换器的偏移误差数据,其中,八位偏移误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过八位满量程误差校准寄存器获取模数转换器的满量程误差数据,其中,八位满量程误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过控制单元的FPGA芯片接收偏移误差数据和满量程误差数据,分别对应叠加取平均值,进而将获取的平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器,完成校准作业;
具体的,八位偏移误差校准寄存器设置三个,共获取24位数据;八位满量程误差校准寄存器设置三个,共获取24位数据;FPGA芯片不断读取八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器的数据,进而将每次获得的数据进行叠加并取平均值,由FPGA芯片将平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器中,以此循环往复至少256次,实现对模数转换器的偏移误差和满量程误差的校准工作。
也就是说,工作开始后,FPGA芯片向模数转换器发送初始化指令即复位信号,刷新三个模数转换器的所有配置,配置模块通过串行外设结构通讯即SPI通讯重新对模数转换器进行相关工作模式的配置,模数转换器开始信号采集并通过SPI通讯将采集结构反馈至FPGA芯片,信号采集模块将三个模数转换器输出的数字电信号完整采集,并一起打包发送至串口通讯模块,串口通讯模块根据需求配置相应波特率和通讯协议,通过串口芯片将数字电信号发送至导航上位机;
当工作达到两个小时后,自校正模块向模数转换器发送校正指令,使模数转换器进入自校正工作状态,对自身数据采集进行校准,提高模数转换器的采集精度,校准完毕后,采集模块和串口通讯模块继续正常作业;
进一步地,FPGA芯片发送同步信号至三个模数转换器的SYNC引脚,实现三个模数转换器采集数据的完全同步。模数转换器的SYNC引脚电平置高时,正常工作,当模数转换器的SYNC引脚电平置低时,模数转换器的DRDY引脚电平会立刻置高并重新建立采样,持续时间t18,建立采样结束后,模数转换器的DRDY引脚电平置低,从而允许采集模块读取模数转换器的采样值,通过FPGA芯片对三个模数转换器的SYNC引脚输入同样的电平信号,以此保证三个模数转换器的信号采集的动作同步。
本发明还提供一种惯性导航系统,包括如上所述的多路同步加速度计测量装置。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:
本发明提供的多路同步加速度计测量方法、装置及惯性导航系统,包括如下步骤:S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号,其中,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接;S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号,其中,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接;S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机,通过模数处理单元转换输出数字电信号,实现加速度计信号采集分辨率达到2μg,控制单元对多个模数处理单元的时序控制,实现多个加速度计实时同步采集和发送电流信号,提高解算精度和准确性。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多路同步加速度计测量方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10、通过多个加速度计敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
S20、通过多个信号调理电路接收并处理多路电流信号,输出多路差分电压信号,其中,多个信号调理电路与多个加速度计一一对应电连接;
S30、通过多个模数处理单元采集和处理多路差分电压信号,输出多路数字电信号,其中,多个模数处理单元与多个信号调理电路一一对应电连接;
S40、通过控制单元对多个模数处理单元进行时序控制,调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并通过控制单元对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
2.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S10步骤中,具体包括:
通过加速度计内预设伺服回路电路对加速度计的石英摆片的偏移角度进行处理,输出电流信号;
通过伺服回路电路对石英摆片进行反馈控制,调整石英摆片恢复至平衡位置。
3.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S20步骤中,具体包括:
通过信号调理电路的采样电阻将电流信号转化为电压信号;
通过信号调理电路的单端转差分电路对电压信号进行单端转差分处理,输出差分电压信号。
4.根据权利要求1所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S30步骤中,具体包括:
通过模数处理单元的模数转换器采集并处理压差分电压信号,将模拟量的压差分电压信号转化为数字量的数字电信号,并将数字电信号传输至控制单元;
其中,将模数处理单元的接地方式设置为模拟地和数字地,并采用电感单点连接方式连接模拟地和数字地。
5.根据权利要求4所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S40步骤中,还包括:
S41、通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置;
通过控制单元的采集模块分别对多个模数转换器转化的数字电信号进行采集;
通过控制单元的串口通讯模块将数字电信号传输至导航上位机。
6.根据权利要求5所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S41步骤中通过控制单元的配置模块分别对多个模数转换器进行工作模式配置,具体包括:
通过配置模块的状态寄存器分别对多个模数转换器的采集信号的高低位输出顺序和校正状态进行配置;
通过配置模块的通道选择寄存器分别对多个模数转换器的输入通道使能进行配置;
通过配置模块的控制寄存器分别对多个模数转换器的信号采集增益进行配置;
通过配置模块的数据寄存器分别对多个模数转换器的采样频率进行配置。
7.根据权利要求4所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S40步骤中,还包括:
S42、通过控制单元的自校正模块分别对多个模数转换器进行偏移误差校准和满量程误差校准。
8.根据权利要求7所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,所述S42步骤中,具体包括:
通过八位偏移误差校准寄存器获取模数转换器的偏移误差数据,其中,八位偏移误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过八位满量程误差校准寄存器获取模数转换器的满量程误差数据,其中,八位满量程误差校准寄存器与模数转换器一一对应;
通过控制单元的FPGA芯片接收偏移误差数据和满量程误差数据,分别对应叠加取平均值,进而将获取的平均值对应录入八位偏移误差校准寄存器和八位满量程误差校准寄存器,完成校准作业。
9.一种多路同步加速度计测量装置,用以执行如权利要求1至8任一项所述的多路同步加速度计测量方法,其特征在于,包括:
多个加速度计,多个所述加速度计用以敏感各自输入轴方向的加速度,并对应输出多路电流信号;
多个信号调理电路,多个所述信号调理电路与多个所述加速度计一一对应电连接,用以接收、处理多路电流信号,并输出多路压差分电压信号;
多个模数处理单元,多个所述模数处理单元与多个所述信号调理电路一一对应电连接,用以采集、处理多路差分电压信号,并输出多路数字电信号;
控制单元,所述控制单元与多个所述模数处理单元分别电连接,用以调整多个模数处理单元同步采集和传输多路数字电信号,并对多路数字电信号进行打包,进而传输至导航上位机。
10.一种惯性导航系统,其特征在于,包括如权利要求9所述的多路同步加速度计测量装置。
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