[发明专利]一种微型圆锥扫描红外地球敏感器测量信息处理方法

摘要

一种微型圆锥扫描红外地球敏感器测量信息处理方法，可利用大规模逻辑器件的并行处理方式实现传统单片机处理方法难以实现的杂光抑制功能。处理过程包括脉宽滤波、地入角数据处理、弦宽数据处理、数据有效信号处理和数据状态处理。本方法与扫描电机控制算法、通信控制、自测试等功能集成在一个芯片中，可大大减少现有技术硬件电路占用的体积和重量，实现红外地球敏感器的微小型设计。脉宽滤波可以抑制杂光或外界噪声造成的干扰；弦宽数据的处理，可以直接排除红外地球敏感器视线扫描到太阳产生的错误数据；地入角数据的处理，可以直接排除杂光干扰产生的错误数据。

主权项

一种微型圆锥扫描红外地球敏感器测量信息处理方法，其特征在于步骤如下：(1)定义红外地球敏感器从宇宙冷空间扫过地球边界时产生前沿脉冲，从地球扫出至冷空间的边界时产生后沿脉冲，红外地球敏感器的视线扫过敏感器自身基准点时产生基准脉冲，红外地球敏感器的扫描装置包括角度传感器，当红外地球敏感器旋转一圈时产生与角度传感器分辨率相关的时钟信号；(2)首先对步骤(1)的前沿脉冲、后沿脉冲和基准脉冲进行脉宽滤波，滤掉脉冲宽度小于2ms的信号，形成脉宽滤波后的前沿脉冲、脉宽滤波后的后沿脉冲和脉宽滤波后的基准脉冲，抑制外界产生的高频干扰；(3)步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲和脉宽滤波后的后沿脉冲产生一个计数门控信号，即弦宽信号，步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲的上升沿时刻，该弦宽信号为高，步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻，该弦宽信号为低；步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲的上升沿时刻开始对弦宽信号中的时钟信号进行计数，直至步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻结束计数，产生弦宽数据，在结束计数时判断该弦宽数据的角度若小于8.5°，则从弦宽数据中去掉该角度，得到去除了太阳干扰的弦宽数据；(4)步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲和脉宽滤波后的基准脉冲产生另一个计数门控信号，即地入角信号，步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲的上升沿时刻，该地入角信号为高，步骤(2)的脉宽滤波后的基准脉冲的上升沿时刻，该地入角信号为低；从步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲的上升沿时刻开始对地入角信号中的时钟信号进行计数，直至步骤(2)的脉宽滤波后的基准脉冲的上升沿时刻结束计数，产生地入角数据；当步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻，计数门控信号为高，则从步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻起，禁止步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲的上升沿时刻重新开始对地入角信号中的时钟信号进行计数，直至计数门控信号为低；(5)对步骤(2)的脉宽滤波后的前沿脉冲和后沿脉冲的脉冲个数分别计数，得到脉宽滤波后的前沿脉冲数量和后沿脉冲的脉冲数量；(6)从弦宽信号和地入角信号中选择出宽度最长的信号作为数据有效信号，但当步骤(4)的地入角数据的角度值大于等于1800°，步骤(3)的弦宽信号作为数据有效信号；当步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻，判断步骤(4)的地入角信号，若该地入角信号为高电平，则在步骤(2)的脉宽滤波后的后沿脉冲的上升沿时刻至步骤(2)的脉宽滤波后的基准脉冲上升沿时刻期间，步骤(4)的地入角信号为数据有效信号；(7)步骤(6)的数据有效信号为高电平时，步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据有效，即有效弦宽数据；步骤(4)的地入角数据有效，即有效地入角数据；(8)在步骤(6)的数据有效信号的下降沿时刻进行判断，若步骤(5)前沿脉冲数量为0，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“无前沿”，若步骤(5)前沿脉冲数量大于0小于等于1，则设置去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“有前沿”，若步骤(5)前沿脉冲数量大于1，则设置去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“多前沿”；若后沿脉冲数量为0，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“无后沿”；若后沿脉冲数量大于0小于等于1，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“有后沿”；若后沿脉冲数量大于1，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“多后沿”；若前沿脉冲数大于1且后沿脉冲数等于1，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“见月亮”；若前沿脉冲数和后沿脉冲数均大于1，则设置步骤(3)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位为“杂光干扰”；(9)在步骤(6)的数据有效信号的下降沿时刻，将步骤(7)有效弦宽数据和有效地入角数据以及步骤(8)的去除了太阳干扰的弦宽数据的相应状态位输出。