[发明专利]一种基于飞行器的飞行记录仪

说明书

本发明公开了飞行器领域的一种基于飞行器的飞行记录仪，包括安装在飞行记录仪内的数据采集系统，数据采集系统由硬件部分和上位机软件组成，硬件部分由模拟采集板和数字处理主板组成，模拟采集板的电路结构包括输入调理电路、类型选择电路、可编程放大电路、硬件滤波电路、AD转换电路、串转并配置电路，数字处理主板由数据采集控制电路、存储电路、通讯电路和控制总线组成，通过采用可配置输入类型和可编程放大倍数，将不同类型传感器直接接入系统，超高速采样捕获更多高频成分，大容量的存储延长测试时间，可编程滤波器滤除测量过程中的干扰信号，采样的同时避免了高频信号混叠，使用模块化设计，可根据需求增加和减少测量通道数。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体为一种基于飞行器的飞行记录仪。

背景技术

飞行记录仪俗称“黑盒子”“黑匣子”。飞行器中用于记录多种飞行信息的仪器。由磁头、磁带、电子装置和走带机构等组成。用于自动记录飞行器的飞行高度、速度、航向、俯仰姿态等。装在耐撞击、耐火、耐腐蚀的黑色金属盒内，飞行器失事后仍能完好地保存下来。其所记录的信息可供分析事故原因用。

飞行器状态的数据采集系统主要用于火箭、导弹等飞行器研制期间测试各种飞行性能参数。目前使用的采集系统中最大采样频率：10Khz；AD分辨率：16bit；最大采集通道：5通道；输入模块类型：固定（电压，电流，压力，加速度，温湿度）；存储介质：Flash闪存芯片、磁带。存在着如下缺陷：采样频率低，不能满足高速采集信号需求；AD分辨率低，不能满足测量系统精度要求；最大采集通道少，一次只能接少量的传感器；输入类型不灵活，只能接固定种类的传感器；存储卡容量小，不可插拔，速度低；输入没有硬件滤波器，不能满足抗混叠要求。

基于此，本发明设计了一种基于飞行器的飞行记录仪，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于飞行器的飞行记录仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于飞行器的飞行记录仪，包括安装在飞行记录仪内的数据采集系统，所述数据采集系统由硬件部分和上位机软件组成，所述硬件部分由模拟采集板和数字处理主板组成，所述模拟采集板的电路结构包括输入调理电路、类型选择电路、可编程放大电路、硬件滤波电路、AD转换电路、串转并配置电路，所述数字处理主板由数据采集控制电路、存储电路、通讯电路和控制总线组成。

优选的，所述输入调理电路包括输入衰减电路、应变调理电路、ICP恒流源电路和电流电压变换电路。

优选的，所述输入衰减电路由高速差分运放电路构成，可将输入范围在±10V的模拟电压信号衰减成±5V范围；所述应变调理电路用于产生应变式传感器所需要的桥路电压，通过高精度电压基准芯片产生基准电压源，然后通过高精密运放控制三极管组成的射极输出器输出；所述ICP恒流源电路通过专用恒流源芯片产生4mA恒流；所述电流电压变换电路通过内部集成一只高精度120欧姆电阻将电流信号转换成电压信号。

优选的，所述类型选择电路根据上位机软件设置，通过模拟电子开关芯片，将调理好的不同类型的传感器信号切换至可编程放大电路。

优选的，所述可编程放大电路由输入低通滤波器和可编程运算放大器组成，可编程运算放大器由主控芯片根据传感器类型控制其放大倍数，放大倍数可在1-1000多档设置。

优选的，所述硬件滤波电路采用硬件12阶可编程截止频率的模拟低通滤波器，根据设置的不同采样频率控制低通滤波器截止频率。

优选的，所述AD转换电路采用分辨率24bit，8通道模数转换器采集模拟信号，各通道并行同步采集。

优选的，所述串转并配置电路采用串行输入，并行输出方式控制，主板只需要2个IO即可控制所有的配置管脚。