[发明专利]一种用于亚轨道飞行的综合测量设备和方法

说明书

本发明公开一种用于亚轨道飞行的综合测量设备和方法，包括包括FPGA和单片机，FPGA和单片机双向通信；FPGA用于完成第一传感器参数的采集和存储，单片机用于完成第二参数的采集和存储。FPGA上设置有RS422接口和CAN接口；RS422接口，用于和飞行器上的遥测单元进行数据交互；CAN接口，用于接收飞行器控制单元发送的控制指令并进行反馈。本发明采用FPGA+单片机的架构，FPGA作为为主控制单元完成对第一传感器参数采集并存储，单片机作为热备份用于对第二参数进行测量及存储；且在外界干扰意外关机时，可恢复到关机前的状态和自行纠错恢复，提高抗干扰性。

技术领域

本发明涉及遥测控制技术领域，特别涉及一种用于亚轨道飞行的综合测量设备和方法。

背景技术

在飞行器飞行过程中,为全面掌握飞行器的飞行状态,需对其飞行参数进行实时测量，再通过测量的参数对飞行器飞行过程中的情况进行分析、判断。

因亚轨道仍有少量大气，飞行器在飞行过程中与大气摩擦形成高温环境，对电子元器件及电路耐高温性能要求更高；同时也因缺少大气的阻挡，亚轨道存在空间电离辐射的干扰，电子元器件特别是FPGA芯片极易受空间电离辐射影响导致工作异常。

发明内容

针对现有技术中亚轨道飞行测量电子元器件易受外界干扰的技术问题，本发明提出一种用于亚轨道飞行的综合测量设备和方法，采用FPGA+单片机的架构，FPGA作为为主控制单元完成对第一传感器参数采集并存储，单片机作为热备份用于对第二参数进行测量及存储；并具有自行纠错恢复，提高抗干扰性。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于亚轨道飞行的综合测量设备，包括包括FPGA和单片机，FPGA和单片机双向通信；

FPGA用于完成第一传感器参数的采集和存储，单片机用于完成第二参数的采集和存储。

优选地，所述第一传感器参数包括噪声、振动、冲击、温度、形变量；第二参数包括噪声、振动、冲击、温度。

优选地，所述FPGA上设置有RS422接口和CAN接口；RS422接口，用于和飞行器上的遥测单元进行数据交互；CAN接口，用于接收飞行器控制单元发送的控制指令并进行反馈。

优选地，所述FPGA上还设置有以太网接口，用于与地面回收设备进行数据交互。

优选地，所述FPGA包括指令收发模块、组帧模块、存储模块和发送模块；

指令收发模块，用于接收飞行器控制单元发送的控制指令，并根据控制指令类型转发到对应模块；

组帧模块，用于根据控制指令采集第一传感器参数；同时单片机采集第二参数；

存储模块，用于存储组帧模块采集的第一传感器参数和第二参数；

发送模块，用于将电压、存储容量及第一传感器参数发送到遥测单元。

本发明还提供一种用于亚轨道飞行的综合测量方法，具体包括以下步骤：

S1：接收并解析飞行器发送的控制指令，判断是否有有效指令，若否则丢弃，若是则按照控制指令类型转发到对应模块；

S2：若接收到采集指令时，开始采集第一传感器参数和第二参数并组帧为数据包，再将数据包发送到存储模块进行存储；

S3：当存储模块上电后，首先进行复位并获取无效块地址表，若发现新的无效块出现，则对无效块地址表进行更新；

S4：获取更新后的无效块地址表并写入RAM，再读取RAM中每个块的数据，并判断读取数据所在块是否为无效块，若是则跳过进入下一个块，若否则对该块进行读写操作；