基于CPCI的光纤惯性形变测量数据同步采集设计
[Abstract]:The inertial measurement unit on a large ship provides high precision position motion parameters for all kinds of shipborne equipment. However, due to ship deformation, ship coordinates are misaligned, spatial information sharing is reduced, and cooperative combat error becomes larger. In order to improve the combat performance of military warship's weapons and equipment, it is very important to measure the ship's deformation angle accurately. The Kalman filter method based on angular velocity matching is used to estimate the ship deformation angle. The measurement equation is established by using the angular velocity difference of the output of the inertial measurement unit located in different positions of the ship as the observation equation. The synchronization of acquisition angular velocity time can not be guaranteed because inertial measurement units work independently of each other in the actual deformation measurement system. It is verified by simulation that the synchronization of time will affect the accuracy of ship deformation angle measurement. In order to ensure the synchronization of the acquisition angular velocity, this paper sets up a data synchronous acquisition system from the hardware point of view, and corrects the trigger pulses of different IMU internal acquisition units based on the second pulse signal output from the Beidou Satellite Integrated receiver. The main function realization unit is synchronous data acquisition card. Firstly, a design scheme of synchronous data acquisition card based on CPCI bus is proposed. According to the design scheme, the device selection and hardware circuit design of each part of the data acquisition card are carried out. Then we use Verilog HDL language to write the program code, and complete the program of FPGA internal time synchronization module, serial port data receiving module, tag and cache module. Finally, according to the function requirement of synchronous data acquisition system, the CPCI bus driver of data acquisition card and the application program of upper computer interface are developed by using WinDriver. In the last part of the experiment, the synchronization of the data acquisition card is verified. The experimental results show that the accuracy of the data collected by the data acquisition card to estimate the deformation angle meets the requirements. The synchronous data acquisition card can provide reliable data support for angular velocity matching algorithm and provide guarantee for the subsequent ship deformation algorithm to develop smoothly.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP274.2
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本文编号:2452760
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