[发明专利]用于天基激光测高的智能化数据采集方法及系统

权利要求书

1.一种用于天基激光测高的智能化数据采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

①向主控机发出采集参数和时钟设置要求，主控机通过USB接口响应要求，传送采集 参数和系统时间，对数据采集系统的采集参数和本地时钟进行设置；

②向主控机发出启动命令，等待激光器发出发射同步触发信号；

③接收到激光器发射同步触发信号后，开始进行发射脉冲的阈值甄别，记录过阈值点、 过阈值点之前的MB个点以及过阈值点之后的MA个点的数据，其中10≤MB≤20，20≤MA ≤40；

④根据卫星轨道高度来设定回波甄别开始时间，所述回波甄别开始时间是指介于开始判 断回波是否超过阈值的时间与发射波过阈值时间，这两个时间之间的时间间隔；

⑤检测到回波过阈值点之后，记录渡越时间，所述渡越时间是指回波过阈值点与发射波 过阈值点之间的时间间隔，记录过阈值点、过阈值点之前的NB个点以及过阈值点之后的NA 个点的回波数据，其中30≤NB≤40，300≤NA≤500；

⑥将有用的数据，包括回波放大器增益、渡越时间、发射脉冲数字信号、回波脉冲数字 信号以及系统时间存储在FLASH卡中，系统时间的精度要求为0.2毫秒级，系统时间能够由 主控机通过USB接口作调整，每10分钟自动调整一次；

⑦当预定采集过程结束后，等待主控机传送数据指令，该指令到达后将回波数据和采集 参数通过USB接口上传至主控机；

⑧将数据传送并以数据文件的形式存储在主控机上，每10分钟的数据打包成一个数据文 件。

2.根据权利要求1所述的用于天基激光测高的智能化数据采集方法，其特征在于：

在步骤①中，所述的采集参数包括发射波阈值、回波阈值、发射波阈值前和发射波阈值 后的采集字节数、回波阈值前和回波阈值后的采集字节数、回波甄别开始时间、持续工作时 间。

3.一种用于天基激光测高的智能化数据采集系统，其特征在于，包括：

第一信号调理单元(3)、第二信号调理单元(4)、信号切换开关(5)、第一A/D转换单 元(6)、第一数据缓存单元(8)、第二A/D转换单元(7)、第二数据缓存单元(9)、数据和 控制单元(10)、时间控制单元(11)、增益切换单元(12)、电平变换单元(14)、时钟单元 (15)、FLASH卡(16)、电源变换单元(17)、USB2.0接口(18)和人机界面(19)；

发射波电脉冲信号(1)与回波电脉冲信号(2)，分别经过第一信号调理单元(3)和第 二信号调理单元(4)的调理后，送入信号切换开关(5)；

信号切换开关(5)对两路输入信号选择一路通过，信号切换开关(5)由数据和控制单 元(10)通过时间控制单元(11)进行控制；

信号切换开关(5)的输出同时送给第一A/D转换单元(6)和第二A/D转换单元(7)， 再分别经过第一数据缓存单元(8)和第二数据缓存单元(9)，送入数据和控制单元(10)；

数据和控制单元(10)将控制信号送入增益切换单元(12)，增益切换单元(12)与第二 信号调理单元(4)电连接，电平变换单元(14)接收外部输入的触发信号(13)，并且电平变 换单元(14)与数据和控制单元(10)相互连接。

4.根据权利要求3所述的用于天基激光测高的智能化数据采集系统，其特征在于：

时钟单元(15)为整个系统提供基准时钟信号，电源变换单元(17)为整个系统提供必需 的工作电源，FLASH卡(16)、USB2.0接口(18)、人机界面(19)分别与数据和控制单元(10) 相互连接。

5.根据权利要求3或4所述的用于天基激光测高的智能化数据采集系统，其特征在于：

所述用于天基激光测高的智能化数据采集系统主要由现场可编程门阵列FPGA、高速模 数转换器ADC、高精度时钟芯片、FLASH卡构成，能够实现发射波与回波数据的高速、实 时采集和存储。