[发明专利]一种基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法

说明书

本发明提供了一种基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法，主要内容基于三通道总线十表光纤惯组，提高了单机可靠性，取消了双八表冗余惯组使用的一体化支架以及方位差瞄准操作，简化操作流程；合成精度测试由箭载计算机作为BC来组织消息，减少地面计算，提升了箭上自主测试能力。

技术领域

本发明涉及基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法，属于运载火箭测试及发射流程设计领域。

背景技术

捷联惯性组合(简称惯组)是现役运载火箭控制系统的重要设备，测量运载火箭的角速率和加速度信息，经积分运算得到运动载体的速度、位置、姿态，提供给控制系统进行导航控制。

我国现役运载火箭通常采用惯组冗余技术提高控制系统的可靠性，如双套六表激光捷联惯组、双套七表激光捷联惯组、双套八表激光/光纤惯组等多种组合方式构成冗余热备份状态。

无论是哪种冗余配置方式，在进行惯组合成精度测试时，均是需依赖地面前置主机采集惯组输出的陀螺和加表脉冲并完成最终的计算结果，箭载计算机不参与惯组合成精度测试，箭载计算机自主测试能力较低。

现役运载火箭捷联惯组对外通信通常采用RS422通信。惯组采用RS422对外通信需要箭测、遥测和地测多个接口，而且通信速率较低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法，惯组各轴的陀螺和加速度计输出脉冲在三通道总线上分别独立传输，箭载计算机作为BC(总线控制器)计算惯组合成精度测试结果，并最终将结果显示在三屏软件的流程屏上。

本发明的技术解决方案是：

一种基于三总线接口的十表光纤惯组合成精度测试方法，包括如下步骤：

步骤一：在测试开始前，地面测试设备通过1553B总线将箭载计算机需要使用的测试程序烧写固化至FLASH中；

步骤二：连接箭地之间电缆，打开地面测发控设备，确认箭上地面准备好后，操作人员在主控微机上选择测试条目；

步骤三：后端主控微机通过TCP网络发送配电指令，对箭上控制系统加电，十表光纤惯组上电并自检合格后，进入惯组预热状态；

步骤四：惯组进入预热阶段后，地面主控微机向箭载计算机发送箭机加载测试程序指令及箭机数据装订指令，箭载计算机完成上述测试程序加载和数据装订操作后，程序跳转，运行测试程序，箭载计算机作为BC开始采集十表光纤惯组输出的脉冲；

步骤五：十表光纤惯组预热至稳定状态，当箭载计算机收到前置主机发送的“惯组精度计算开始”RS422指令后，从装订数据中读取十表光纤惯组加速度计、陀螺标度因数和零位误差，对十表光纤惯组各轴的陀螺和加速度计输出脉冲进行补偿计算，根据一段时间的脉冲增量信息计算XYZ轴和ZST轴陀螺的合成精度以及XYZ轴和ZST轴加速度计的合成精度，根据合成精度结果确认各轴陀螺和加速度计是否正常工作。

十表光纤惯组安装方式如下：

沿OXYZ三轴方向第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪正交安装，第一加速度计、第二加速度计、第三加速度计正交安装，第四陀螺仪和第四加速度计沿S轴斜置平行安装，第五陀螺仪和第五加速度计沿T轴斜置平行安装。

XYZ轴陀螺的合成精度Δω1计算公式如下：

其中，Δθ_ix为误差补偿后十表光纤惯组X轴陀螺仪的角增量，Δθ_iy为误差补偿后十表光纤惯组Y轴陀螺仪的角增量，Δθ_iz为误差补偿后十表光纤惯组Z轴陀螺仪的角增量，ω_ie为地球自转角速度；

XYZ轴加速度计的合成精度ΔG1计算公式如下：