[发明专利]一种六自由度运动记录仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行体六自由度的动态参数采集存储装置，主要用于实时记录被测对象的运动特征变化，为研究飞行体的运动特征参数提供了重要的依据，属于动态测试技术领域，具体为一种六自由度运动记录仪。

背景技术

随着信息化时代的快速发展，无论是航天航空测试技术、现代医学研究，还是对运动物体的实时记录，人们都离不开高速数据信息采集、信息处理技术的支持。由于日常生活对信息的需求快速增长，信息技术已成为支撑当今经济活动和社会生活的基石，但同时低功耗的节能环保思想也深入人心。信息技术数据采集也不再是局限于模拟量与数字量之间的转换，人们不再只是探索传统意义上信号采集方法的研究，而是追求采集数据系统的可控性、低功耗以及微型化。随着信息化时代的到来，信息采集技术已经深入到人们生活当中，信息技术开始朝着数字化的方向发展。模块化、低功耗、微型的独立系统和长时间的续航能力是目前数据采集技术发展的大方向。

随着人们对数据采集装置的要求越来越高，如何实现数据采集装置的低功耗，如何缩小采集系统的体型，如何建立简单、可控制性强的采集模式以及如何提高整个系统的续航能力等，都是科研人员有待解决的问题。所以研制一种模块化、参数可配置、操作简单、低功耗以及微型化的六自由度运动记录仪数据存储装置是十分必要的。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提出了一种低功耗、微型化、参数可配置、操作简单及模块化的六自由度运动记录仪，以满足实时记录研究对象的六自由度变化情况，有效的保存采集到的实验数据。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种六自由度运动记录仪，其特征在于包括外壳体，外壳体配套有顶盖和底座，底座上安装有框架，框架内部空间分为电池仓和存储部件仓，底座上还开有与电池仓连通的槽，存储部件仓内设有数据采集存储部件，电池仓内设有电源部件，框架上安装有三向加速度部件和三向角速度部件，底座的底部设有微型读数接口、状态指示灯和对称的用于固定记录仪的螺纹安装孔，底座底部槽上配套有电池仓盖，采集存储部件包括三通道模拟DPDT双掷开关、同步串行A/D转换器、FPGA、多串行并行同步数据传输接口、带有双片选的单芯片NAND FLASH存储器、时钟、复位电路和电源管理模块，三向加速度部件、三向角速度部件都与三通道模拟DPDT双掷开关连接，微型读数接口与FPGA连接，状态指示灯与FPGA连接。

上述的一种六自由度运动记录仪，底座侧面设有外螺纹，则记录仪具有三种安装方式：1）通过对称的用于固定记录仪的螺纹安装孔安装；2）通过底座外螺纹安装；3）通过顶部与底部压接的方式将产品直接固定在被测体中间。

上述的一种六自由度运动记录仪，数据采集存储部件还包括备用读数及程序下载口，则记录仪采用双读数口设计，其中微型读数接口置于底座上，用于数据回读、充电、上电、触发以及作为自检模拟的六自由度信号输入口；备用读数及程序下载口用于微型读数接口受到损坏情况下的数据回读，也可用于硬件程序的下载与调试，该接口直接将双排军座焊接于数据采集存储部件电路板上，可减少外接引线。

上述的一种六自由度运动记录仪，三向加速度部件与三向角速度部件都采用高强度螺纹连接，底部电池仓的电源部件可单独更换，电池仓和存储部件仓采用抗冲击聚胺脂柔性真空工艺灌封。

上述的一种六自由度运动记录仪，所述的数据采集存储部件的带有双片选的单芯片NAND FLASH存储器划分为独立的三个区：1）将片选1对应的首块作为参数配置存储区，配置参数包括触发方式、触发阈值、触发后的记录时间及上电后的低功耗等待时间；2）片选2对应的首块作为负延时采集触发结束后的地址信息存储区，用于回读数据时快速定位起点位置；3）其他块为负延时采集存储区，负延时时间在整个可用存储容量范围内可调。

本发明与现有技术相比优点是：

（1）本发明采用模块化设计，三向角速率、三向加速度及电源部件可更换，为不同量程的应用环境或部分传感部件损坏后的更换提供了方便；

（2） 本发明将单芯片且具有双片选的FLASH存储器划分为三个独立的存储区，分别用于参数配置、触发停止采集后的地址信息保存及负延时数据采集存储区，省去了参数配置及负延时采集存储器，降低系统功耗的同时也节省了数据采集存储部件的体积；

（3）本发明采用三通道双掷模拟开关智能切换六路传感部件信号与地面自检测试平台提供的模拟信号，可在线实现数据采集存储功能的自检，提高了记录仪的可维护性。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。