CN118301020A - 一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，通过获取相对航速范围和节数/每转；采用数字量获得的相对航速信息进行处理，并输出数字量；将数字量输入数字‑自整角机进行变换转换为模拟量信号发送至设备接口；设备接口接收模拟量信号，并在角位指示器上进行显示。本发明通过固态模拟量接口传输相对航速信息，实现船舶姿态信息和相对航速信息同步发送，增强了信息在时空上的一致性。同时本发明将相对航速信息的检查和姿态角度的检查方法结合起来，解决了模拟量相对航速信息无专用检验仪器的问题。
Description
技术领域
本发明属于数据处理领域，尤其是一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法。
背景技术
传统上由计程仪发送单元的自整角机发送相对航速信息给舰船武器系统，需要配置中频电源，设备在工作时噪音很大，输出数据精度不高。当舰船同时配置多型多套计程仪时，武器系统无法承受多源多通道的航速信息接收和信息判别，导航系统设计采用信息发送设备分析和择源后，通过点对点的固态模拟量接口发送相对航速信息，该类型接口采用电子线路发送模拟量信号，替换原有通过电机发送模拟信号的机制，无需配置中频电源，无噪声，传输距离远，在舰船上不受传输距离的限值，单个接口产生问题不会影响设备对其他用户发送数据。信息发送设备采用该方式传输相对航速信息，无直接测试接口的仪器设备验证接口数据传输的正确性，需要建立角度和航速的换算关系，借助角位指示器来间接完成接口测试。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，数据处理部分基于可编程逻辑器件实现，采用硬件编程语言，将计程仪传输过来的串行数字量相对航速信息转换成并行接口输出，再通过数字-自整角机变换模块转换成模拟量信号输出给用户。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，包括以下步骤：
步骤1、获取相对航速范围和节数/每转；
步骤2、采用数字量对步骤1中获得的相对航速信息进行处理，并输出数字量；
步骤3、将数字量输入数字-自整角机进行变换转换为模拟量信号发送至设备接口；
步骤4、设备接口接收模拟量信号，并在角位指示器上进行显示。
而且，所述步骤1的具体实现方法为：计程仪检测到的船舶相对航速范围为[P,Q]，模拟自整角机旋转一周360°所代表的相对航速范围K节，记为K节/360°或者K节/转，K≥(Q-P+1)。
而且，所述步骤2的具体实现方法为：通过以太网接口、CAN总线接口或者串行接口接收计程仪相对航速信息，按照接口协议计算真实的相对航速值，并确定量纲，根据确定的量纲计算输出数字量。
而且，所述确定量纲的具体实现方法为：计算1节对应的角度为360°/K，使用试凑法将1节航速对应的角度值用14位的二进制表示，14位二进从高到低分别表示180°、90°、45°…，低位数据为高位数据的1/2，将二进制角度转换成十进制，转化后的十进制数值为量纲。
而且，所述输出数字量的计算方法为：将接收到的相对航速值×量纲，将乘积转换成二进制数值，得到的结果为模数转换的数字量。
而且，所述步骤4的具体实现方法为：在信息发送设备显控界面装订相对航速数值D，D为正值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示D*360/K；在信息发送设备显控界面装订相对航速数值E，E为负值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示(K+E)*360/K。
本发明的优点和积极效果是：
本发明通过获取相对航速范围和节数/每转；采用数字量获得的相对航速信息进行处理，并输出数字量；将数字量输入数字-自整角机进行变换转换为模拟量信号发送至设备接口；设备接口接收模拟量信号，并在角位指示器上进行显示。本发明通过固态模拟量接口传输相对航速信息，实现船舶姿态信息和相对航速信息同步发送，增强了信息在时空上的一致性。同时本发明将相对航速信息的检查和姿态角度的检查方法结合起来，解决了模拟量相对航速信息无专用检验仪器的问题。
附图说明
图1为发明实施例示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，包括以下步骤：
步骤1、获取相对航速范围和节数/每转。
计程仪检测到的船舶相对航速范围为[P,Q]，考虑到船舶的实际航行情况，P取负值。
模拟自整角机旋转一周360°所代表的相对航速范围K节，记为K节/360°或者K节/转，K≥(Q-P+1)。
步骤2、采用数字量对步骤1中获得的相对航速信息进行处理，并输出数字量。
通过以太网接口、CAN总线接口或者串行接口接收计程仪相对航速信息，按照接口协议计算真实的相对航速值，并确定量纲，根据确定的量纲计算输出数字量。
确定量纲：计算1节对应的角度为360°/K，使用试凑法将该数值用14位的二进制表示，14位二进从高到低分别表示180°、90°、45°…，低位数据位高位数据的1/2。将二进制角度转换成十进制，该十进制数值就是量纲。
确定输出数字量：将接收到的相对航速值×量纲，将乘积转换成二进制数值就是模数转换的数字量。无论相对航速是正值还是负值，二进制均用补码表示，数字量以并行接口的形式传输。
步骤3、将数字量输入数字-自整角机进行变换转换为模拟量信号发送至设备接口。
选择14位输入的数字-自整角机变换模块，将步骤二的并行数字量航速信息转换成模拟量信息，发送到设备接口。
步骤4、设备接口接收模拟量信号，并在角位指示器上进行显示。
在信息发送设备显控界面装订相对航速数值D，D为正值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示D*360/K；
在信息发送设备显控界面装订相对航速数值E，E为负值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示(K+E)*360/K。
角度与航速的对应关系如图1所示，在一周360°内，正值航速数据和负值航速数据在各自的区间内对应的角度数值是连续的，但是二者中间存在一段无效的数据，该段相对航速为(Q,K+P)。图中[-12,40]中记K＝55节。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、获取相对航速范围和节数/每转；
步骤2、采用数字量对步骤1中获得的相对航速信息进行处理，并输出数字量；
步骤3、将数字量输入数字-自整角机进行变换转换为模拟量信号发送至设备接口；
步骤4、设备接口接收模拟量信号，并在角位指示器上进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法为：计程仪检测到的船舶相对航速范围为[P,Q]，模拟自整角机旋转一周360°所代表的相对航速范围K节，记为K节/360°或者K节/转，K≥(Q-P+1)。
3.根据权利要求1所述的一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：所述步骤2的具体实现方法为：通过以太网接口、CAN总线接口或者串行接口接收计程仪相对航速信息，按照接口协议计算真实的相对航速值，并确定量纲，根据确定的量纲计算输出数字量。
4.根据权利要求3所述的一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：所述确定量纲的具体实现方法为：计算1节对应的角度为360°/K，使用试凑法将1节航速对应的角度值用14位的二进制表示，14位二进从高到低分别表示180°、90°、45°…，低位数据为高位数据的1/2，将二进制角度转换成十进制，转化后的十进制数值为量纲。
5.根据权利要求3所述的一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：所述输出数字量的计算方法为：将接收到的相对航速值×量纲，将乘积转换成二进制数值，得到的结果为模数转换的数字量。
6.根据权利要求1所述的一种固态模拟量接口传输相对航速信息的方法，其特征在于：所述步骤4的具体实现方法为：在信息发送设备显控界面装订相对航速数值D，D为正值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示D*360/K；在信息发送设备显控界面装订相对航速数值E，E为负值航速，使用角位指示器接收设备输出的相对航速模拟量信息，角位指示器应显示(K+E)*360/K。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118368545A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-07-19 | 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 | 利用角度传输方式传输航速信息的方法 |
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2024
- 2024-04-01 CN CN202410382836.6A patent/CN118301020A/zh active Pending
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