[发明专利]一种机载分布式惯性测姿系统及其传递对准方法

摘要

本发明为一种机载分布式惯性测姿系统及其传递对准方法。该系统包括1个主惯导系统、1个主控计算机以及6个与该主控计算机连接的子惯导系统：每个子惯导系统分别包括惯性测量单元和测姿处理板，惯性测量单元与测姿处理板的RS_422接口连接；RS_422接口通过UART控制芯片与FPGA芯片连接，FPGA芯片通过EMIF总线与DSP芯片连接，并且还通过CAN控制器、CAN收发器与主惯导系统连接；主控计算机与主惯导系统连接。该系统主、子惯导系统之间的传递对准方法为：以主、子惯导系统的速度信息误差和姿态信息误差作为量测变量，进行卡尔曼滤波迭代后对子惯导系统计算出的速度信息、姿态信息进行校正，最终得到稳定、精确的航姿信息。

主权项

一种机载分布式惯性测姿系统，其特征在于，包括1个主惯导系统、1个主控计算机以及6个与该主控计算机连接的子惯导系统，各个子惯导系统之间相互独立，且每个子惯导系统的结构相同：所述每个子惯导系统分别包括惯性测量单元和测姿处理板，其中：惯性测量单元包括三个MEMS陀螺仪、三个MEMS加速度计、A/D转换器和温补系统；测姿处理板集成了DSP芯片、FPGA芯片、FLASH、SDRAM、CAN控制器、CAN收发器、UART控制芯片、RS_422接口、RS_232接口和EMIF总线；所述三个MEMS陀螺仪、三个MEMS加速度计通过A/D转换器和温补系统相连，温补系统与测姿处理板的RS_422接口连接；RS_422接口通过UART控制芯片与FPGA芯片连接，FPGA芯片通过EMIF总线与DSP芯片连接，并且FLASH、SDRAM都与EMIF总线连接，FPGA芯片还通过CAN控制器与CAN收发器连接；CAN收发器与主控计算机连接；主控计算机与主惯导系统连接；UART控制芯片还与RS_232接口连接；主惯导系统生成载体导航信息后，先发送给主控计算机，主控计算机再通过CAN收发器发送给测姿处理板，CAN收发器将物理总线上收到的差分电平数据转换为TTL电平数据发送给CAN控制器，FPGA芯片通过CAN控制器接收数据，FPGA芯片通过EMIF总线将接收到的数据上传至DSP芯片；三个MEMS陀螺仪敏感载体的三轴角速度信息，三个MEMS加速度计敏感载体的三轴加速度信息，所得的三轴角速度信息和三轴加速度信息传输到A/D转换器，A/D转换器将得到的模拟量信息转换成数字量信息，并将该数字量信息通过温补系统补偿得到稳定的数字量信息；测姿处理板通过RS_422接口读取稳定的数字量信息，并传输给UART控制芯片，UART控制芯片将串行数据转换为并行数据并发送给FPGA芯片，FPGA芯片通过EMIF总线将接收到的数据上传至DSP芯片；FPGA芯片通过EMIF总线接收DSP芯片解算得到的惯性姿态数据，并将惯性姿态数据发送给UART控制芯片，UART控制芯片将并行数据转换为串行数据并行数据后发送给RS_232接口进行电平转换，并通过RS_232接口发给外接设备。