专利名称：光纤陀螺仪参数配置器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤陀螺仪产业化生产领域，具体来说就是一种在光纤陀螺生产 过程中调节参数的光纤陀螺仪参数配置器。
背景技术：
光纤陀螺仪是一种角速率传感器，广泛应用于惯性导航领域，是目前确定运动体 空间运动姿态的主要传感器。随着数字电路的不断发展，可编程芯片的日益成熟，使得基于可编程芯片的数字 闭环光纤陀螺得以产生，源于其开发、升级方便快捷，抗干扰性强等优势，逐渐占据光纤陀 螺领域的主导地位。闭环光纤陀螺仪主要由光源、Y波导、耦合器、光纤环等光学器件和基于可编程芯 片的电子系统和嵌入式软件构成。由于目前以上光学器件国内生产工艺技术还不完善，器 件的参数一致性不佳，导致光纤陀螺仪的系统参数变动范围比较大，严重影响了产品性能 的稳定性、一致性。因此在光纤陀螺的生产调试和应用现场(比如惯性导航系统的总装时)， 都要对光纤陀螺仪的初始定位坐标等参数进行调试设定，而参数的设定需要根据当前实际 应用的光器件参数重新修改光纤陀螺仪的内部软件。光纤陀螺仪在生产调试过程中主要在 计算机系统上完成的软件参数的调测，且基于可编程芯片的数字闭环光纤陀螺程序对上位 机要求很高，平均每次编译时间在正常模式下时长为25分钟，每只陀螺有半波电压、本征 频率、采集周期、采样点数，一次闭环系数、累加次数、二次闭环系数、SLD恒流、滤波深度、零 位初值设定等10个参数，正常情况下调试好一只陀螺需要3天左右，这严重制约了陀螺的 生产效率，而且在陀螺的应用现场进行实地调节时，现有的生产调试方式将导致软件源代 码不可控，还涉及到技术保密等问题，这就极大限制了数字闭环光纤陀螺的产业化生产。
发明内容本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种光纤陀螺仪参数配 置器，该配置器外置，其基本特点是在原有陀螺软件的基础上建构一个参数提取模块，把陀 螺相关运行的可配置参数综合起来，通过接插件的方式，从外部构建一个新的操作装置，直 接从外部选定模式，利用特定的操作方法对光纤陀螺仪可编程芯片进行参数配置，调节相 对应参数，并在液晶屏幕上同步实时显示出来，通过上位机采集软件，观察陀螺输出数据， 确认合格后将参数固化存储到EEPR0M，作为手持式操作仪器，可以完全脱离计算机的参与， 能在实际的应用环境下进行参数调节。本实用新型的实现由以下技术方案完成—种光纤陀螺仪参数配置器，对光纤陀螺仪进行参数调节设定，该配置器包括外 壳与内置控制芯片，所述外壳上设置有若干参数调节按键，通过所述参数调节按键对光纤 陀螺基本参数进行配置；所述外壳上设置有一微显示屏，通过所述微显示屏实现参数的菜 单化选择，并实时回送调节后参数。[0008]所述控制芯片使用“respi，，端口协议进行陀螺实时化参数配置，所述“respi，，端 口协议特征为特征码邀约与响应型，所述光纤陀螺仪参数配置器对光纤陀螺仪响应参数的 操作为单一指令。所述内置控制芯片中包括参数固化存储模块，控制参数固化存储于光纤陀螺仪 中。本实用新型的优点是，该参数配置器以外部插件方式实现了对光纤陀螺仪的参数 调节，使用方便、实用，大大提高了工作、生产效率。
图1为参数配置仪外观图；图2为参数配置器PCB布局图；图3为配置器与系统关系图；图4为系统软件代码运作流程图。具休实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明， 以便于同行业技术人员的理解附图1-4中标号1-14表示的是按钮开关1-5、微显示屏6、供电选择开关7，电池 组8、电源供电芯片9、单片机10、外设接口 11、内部按钮接口 12，陀螺13、EEPR0M14。光纤陀螺仪参数配置器是为了调试、实时配置陀螺参数而发明的，基于可编程芯 片实现，带有液晶显示控制，实现菜单式参数选择、调节控制。应用硬件条件是带有FGP模块的光纤陀螺，响应和接受陀螺工作的具体参数，而 后将陀螺相关数据存储于固定存储媒介中，便于下次启动时调用。由于光纤陀螺的运行方式为闭环操作方式，操作参数变化会急剧影响陀螺的表现 特性，参数短时间变化过大，甚至造成陀螺闭环工作失败，为有效降低误操作危险，对参数 的调节以指令方式进行，操作局部参数时，单次可调节范围控制在一个极小数据范围之内。为此，配置器与陀螺之间通讯采用新设的协议“FSPI (FogSerialProgrammablelnt erface) ”，其物理载体和电气标准可以基于UART，SMBUS，SPI等任何传输标准进行。“FSPI” 的主要特征在于“操作指令控制，数据回送”。握手协议配置器首先发送对陀螺的邀约信号，陀螺接收后发送响应信号进行确 认，配置器接收后，连接确立。之后，配置器每发送一组操作指令，陀螺将响应当前的操作数 并回送至配置器上，显示于屏幕，实现实时调节陀螺工作参数的目的。在本实施例中，如图3所示，采用SiliconLab公司的8051F单片机为开发核心，结 合结构设计了相适应布局的PCB，陀螺采用的是Altera公司的CyclonelFPGA为核心来驱动 实现。为了保证陀螺内部信号与配置器的电平一致性，配置器参考地与陀螺的参考地是 通过一个4脚的接插件相连的，这样配置器在使用时可以使用陀螺PCB的电源工作，也可以 使用电池组提供的电源进行工作。结合结构设计，为力求简约和易用，构建了整个参数配置器的外观图如附图1所 示。由图1可见，该配置器包括外壳与内置控制芯片，外壳上设置有若干参数调节按键，通 过参数调节按键对光纤陀螺基本参数进行配置；外壳上设置有一微显示屏，通过微显示屏
4实现参数的菜单化选择，并实时回送调节后参数。参数配置仪硬件部分即内置控制芯片的基本构成如图2所示，分为电池组8，电源 供电芯片9，单片机10，外设接口 11，按钮接口 12，OLED屏幕6以及相应的按钮开关1 5 组成。当陀螺13处于工作状态时，可以由配置器的按钮开关1-5控制里面的单片机10 通过三态门11实时控制和调试陀螺13的基本参数，如一次闭环系数、二次闭环系数、零位 初值等共计10类参数，调节时可根据需要选择按钮开关1、2、3、4进行加、减和上、下滚屏操 作，控制结构如图3所述方式进行配置器以单片机10为核心，为保证参数配置的安全可靠 性，发送和接受数据前，均需与陀螺13进行数据校验操作，当校验和握手协议完成后，单片 机10才可以通过控制陀螺13的接口部分，操纵陀螺13进行相关的参数调节操作，例如数 据回送读取，数据参数控制，数据写入非易失性存储器等等，并实时把反馈回传的数据显示 到OLED屏幕6上。当陀螺13数据动态调节完毕后，如果对参数满意，通过配置器的按钮开关SE T5键 控制单片机10发送指令，内置控制芯片中包括参数固化存储模块，控制参数固化存储于光 纤陀螺仪中，即将现参数固化于陀螺13的EEPR0M14中，陀螺13下次启动时直接调用即可。而当配置器没有使用时，陀螺13将直接通过FGP模块调用EEPR0M14中的数据，进 行闭环操作。
权利要求一种光纤陀螺仪参数配置器，对光纤陀螺仪进行参数调节设定，其特征在于该配置器包括外壳及其内置控制芯片，所述外壳上设置有若干参数调节按键，通过所述参数调节按键对光纤陀螺基本参数进行配置；所述外壳上设置有一微显示屏，通过所述微显示屏实现参数的菜单化选择，并实时回送调节后参数。
2.如权利要求1所述的光纤陀螺仪参数配置器，其特征在于所述内置控制芯片中包括 参数固化存储模块，控制参数固化存储于光纤陀螺仪中。
专利摘要本实用新型涉及光纤陀螺仪产业化生产领域，具体来说就是一种在光纤陀螺生产过程中调节参数的光纤陀螺仪参数配置器，可对光纤陀螺仪进行参数调节设定，该配置器包括外壳与内置控制芯片，外壳上设置有若干参数调节按键，通过参数调节按键对光纤陀螺基本参数进行配置；外壳上设置有一微显示屏，通过所述微显示屏实现参数的菜单化选择，并实时回送调节后参数。控制芯片使用“FGSPI”端口协议进行陀螺实时化参数配置。内置控制芯片中包括参数固化存储模块，控制参数固化存储于光纤陀螺仪中。本实用新型的优点是，该参数配置器以外部插件方式实现了对光纤陀螺仪的参数调节，使用方便、实用，大大提高了工作、生产效率。
文档编号G01C19/72GK201593980SQ20092031463
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者代春光, 吴海林, 虞翔, 顾兴华 申请人:上海亨通光电科技有限公司