一种多相机同步触发装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种多相机同步触发装置及控制方法，本发明实现了多台相机基于GPS信号的自动触发，同步触发器接收GPS串口信息与PPS信号，根据GPS信号解算出飞行器飞行高度、飞行速度、预定重合度计算出相机的拍摄间隔，按照间隔对相机进行同步触发，读取相机曝光的反馈信号，并且将相机触发的高度、速度、时间信息存储到板上SD卡中，方便后续的数据处理。本发明克服了传统相机触发器基于本地定时器离线时钟计时，不能与标准时间对应、不能储存数据、缺少曝光反馈信号检测回路的缺点，有效地利用GPS信息来方便后续的数据处理，并且提高了同步出发装置的可靠性。
【专利说明】一种多相机同步触发装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多相机同步触发装置及控制方法，应用于无人机、无人飞艇航拍多相机的同步控制，属于自动控制领域。
【背景技术】
[0002]在无人机、无人飞艇等航拍系统中，需要按照一定的时间间隔控制相机进行曝光，以此来保证对所拍摄区域的有效覆盖。目前所用相机同步触发器多由单片机、ARM等单处理器构成，大致可以分为两类:一类由片内定时器或者片上时钟电路计时，难以与外部标准时钟进行同步；另一类依靠GPS时间完成触发，但是对GPS信号的稳定性要求较高，当GPS信号失锁时，同步触发器失效。因此迫切需要一种体积小、多相机控制、GSP授时、可存储信息的多相机同步触发装置来满足这一需求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题为:无人航拍系统中，基于ARM-CPLD的GPS同步触发器由ARM-CPLD模块、串口模块、触发模块、反馈模块、SD存储模块、RTC模块组成。其基本工作原理是:当GPS信号正常时，同步触发器接GPS接收机的PPS信号，读GPS信息并且校准板上RTC时钟，判断是否满足触发条件，当满足预定的触发条件时，对各个相机的端口输出同步触发信号并且根据相应相机的反馈信号来判断相机是否正常曝光，若正常，记录此刻时间信息，否则按照设计对相机进行漏拍重触发或者报告错误，并向SD卡写入时间与错误信息；当GPS信号失锁，同步器不能接收到GPS接收机PPS信号时，同步器切换到RTC模式，依靠CPLD计数器以及板上的RTC模块继续输出扩展授时脉冲以及串口时间信息，并且相机进行正常触发，直至GPS信号恢复后，重新切换到GPS模式工作。
[0004]本发明的技术方案为:一种多相机同步触发装置，包括ARM处理器模块、CPLD处理器模块、USB-串口模块、RTC模块、RS232模块、触发模块、信号调制模块、SD卡模块，其中，
[0005]所述的ARM处理器模块为该装置的控制核心之一，负责执行同步触发器中较为复杂但时序性要求不高的任务，主要包括:接收GPS串口信号、解算GPS信号、计算曝光间隔、产生相机触发信号、检测曝光反馈信号、读取RTC时钟、操作SD卡；
[0006]所述的CPLD处理器模块为该装置的另一核心处理器，负责执行同步出发装置中实时性要求较高的任务，包括:GPS的PPS信号接收、PPS信号扩展任务；
[0007]所述的USB-串口模块为该装置的通信接口负责同步出发装置与PC之间的通信，包括:修改同步触发器控制参数、读取SD卡数据以及通过USB接口向该装置供电；
[0008]所述的RTC模块为该装置的离线时钟模块，当GPS信号正常时，ARM处理器接收GPS时间信息、解算出标准时间并且对RTC时钟进行校准，当GPS信号失锁时，ARM处理器接收不到正常的GPS信息，此时需要通过读取RTC时钟来得到当前的时间信息并且对多相机进行触发；当该装置断电后，RTC模块依靠板上的备用电池进行供电，从而保持时间信息的有效性；
[0009]所述的RS232模块是该装置的通讯接口，主要是负责读取GPS接收机输入的GPS信息，并且向外输出GPS扩展信息，为其他外设提供GPS信号；
[0010]所述的触发模块是该装置的执行机构，由电平隔离转换电路、放大电路、继电器组组成，负责驱动继电器组闭合，输出相机曝光信号，从而控制执行曝光动作；
[0011]所述的信号调制模块是该装置的反馈模块，负责将相机曝光反馈小信号进行调理、放大、整形后输入到ARM处理器以供检测，每次执行拍照动作后，ARM处理器检测到对应相机的曝光反馈信号后认为拍照动作成功执行，否则认为拍照不成功，执行补拍动作；
[0012]所述的SD卡模块是该装置的数据记录装置，负责将ARM处理器接收到的GPS高度、速度、曝光时间、曝光成功标志保存到板上的SD中，方便后续的图像数据匹配。
[0013]进一步的，ARM处理器模块由一片STM32F103RET6处理器、一个由石英晶体和两个1pF电容组成的时钟电路、一个四端SWD调试端口、RC复位电路、五个电容、两个电感、两组LED电路、一组五位拨码开关组成。
[0014]进一步的，CPLD处理器模块由一片EPM240T100I5处理器、一个由50M有源晶振和一个电阻组成的时钟电路、一个十脚的标准JTAG调试接口、四个电阻、八个电容组成。
[0015]进一步的，USB-串口模块由一片PL2303信号转换芯片、12M时钟电路、三个电容、六个电阻、电源电路、滤波电容、电源指示LED、一个MINIUSB插头组成。
[0016]进一步的，RTC模块由一片SD2068时钟芯片、32.768K时钟电路、一个滤波电容、三个信号上拉电阻、两个防互冲二极管、一片CR1220备用电池组成。
[0017]进一步的，RS232模块由一片SP3232串口信号转换芯片、五个0.1uf电容、两个DB9串口插头组成。
[0018]进一步的，触发模块由一片电平转换芯片SN74LVC424OTB、两个滤波电容(C21、C22)、一片七通道驱动芯片ULN2004A(U6)、一个滤波电容(C24)、三个SONGLE-DC5V继电器(U7、U8、U9)、三个续流二极管(D5、D6、D7)组成。
[0019]进一步的，信号调制模块由三片LM358AD运算放大器(U12、U15、U17)、两片LM393电压比较器、九片电容、24个电阻组成。
[0020]进一步的，SD卡模块由一个标准SD卡插槽、一个滤波电容、六个上拉电阻组成。
[0021]另外提供一种多相机同步触发控制方法，其特征在于控制步骤为:
[0022]步骤a、上电后CPLD与STM32进行上电初始化，CPLD等待GPS接收机的PPS信号，当检测到PPS信号的上升沿时，CPLD同时在多路扩展授时端口输出授时脉冲信号，保证扩展授时信号的及时性；同时CPLD对毫秒脉冲计时端口重置，重新开始毫秒脉冲计数；CPLD通过总线通知ARM收到PPS信号并且已经重置毫秒计时脉冲。GPS信号失锁时，同步触发器不能接收到GPS接收机的PPS信号，此时CPLD通过内部计时器判断GPS信号丢失，输出多路扩展授时脉冲信号继续为外设授时，通知ARM处理器GPS失锁，需要转为RTC工作模式；
[0023]步骤b、当ARM接收到CPLD的信号时，首先通过总线标志端口判断GPS是否失锁，当GPS信号正常时，利用计数器开始对CPLD产生的毫秒脉冲信号进行计时，读取串口接收到的GPS时间信息，解析并校准RTC，使得本地RTC时钟始终与标准时间同步；
[0024]步骤c、ARM处理器判断是否满足触发条件，当触发条件满足时输出触发信号对多相机进行触发并且根据相机的反馈信号判断相机是否正常触发，然后将触发时间、触发结果以及触发延时结果存入大容量SD卡；
[0025]步骤d、RTC时钟应急模式:当GPS信号失锁时，CPLD不能接收到PPS信号，ARM处理器通过读取本地的RTC时钟来维持同步触发装置的触发功能，并且继续向外输出串口时间信息。当计时条件满足时，输出触发信号并且判断触发反馈信号是否正常，若正常则将此时的时间、触发延时、触发结果存入SD卡，否则重新输出相机触发信号，执行补拍动作。
[0026]与现有触发器相比，本发明多作动筒协同控制装置以及多相机同步触发控制方法的优点主要体现在如下方面:
[0027](I)、上电后CPLD与STM32进行上电初始化，CPLD等待GPS接收机的PPS信号，当检测到PPS信号的上升沿时，CPLD同时在多路扩展授时端口输出授时脉冲信号，保证扩展授时信号的及时性；同时CPLD对毫秒脉冲计时端口重置，重新开始毫秒脉冲计数；CPLD通过总线通知ARM收到PPS信号并且已经重置毫秒计时脉冲。GPS信号失锁时，同步触发器不能接收到GPS接收机的PPS信号，此时CPLD通过内部计时器判断GPS信号丢失，输出多路扩展授时脉冲信号继续为外设授时，通知ARM处理器GPS失锁，需要转为RTC工作模式；
[0028](2)、当ARM接收到CPLD的信号时，首先通过总线标志端口判断GPS是否失锁，当GPS信号正常时，利用计数器开始对CPLD产生的毫秒脉冲信号进行计时，读取串口接收到的GPS时间信息，解析并校准RTC，使得本地RTC时钟始终与标准时间同步；
[0029](3)、ARM处理器判断是否满足触发条件，当触发条件满足时输出触发信号对多相机进行触发并且根据相机的反馈信号判断相机是否正常触发，然后将触发时间、触发结果以及触发延时结果存入大容量SD卡；
[0030](4)、RTC时钟应急模式:当GPS信号失锁时，CPLD不能接收到PPS信号，ARM处理器通过读取本地的RTC时钟来维持同步触发装置的触发功能，并且继续向外输出串口时间信息。当计时条件满足时，输出触发信号并且判断触发反馈信号是否正常，若正常则将此时的时间、触发延时、触发结果存入SD卡，否则重新输出相机触发信号，执行补拍动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明多相机同步触发装置的硬件结构图；
[0032]图2为本发明多相机同步触发装置的控制方法流程图；
[0033]图3为本发明装置的ARM处理器模块与CPLD处理器模块电路图；
[0034]图4为本发明装置USB-串口、RTC、RS232、SD卡、触发模块的电路图；
[0035]图5为本发明装置信号调制模块电路图。
[0036]其中，图1中1-ARM处理器模块、2-CPLD处理器模块、3-USB-串口模块、4-RTC模块、5-RS232模块、6-触发模块、7-信号调制模块、8-SD卡模块。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图以及【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0038]本发明提供一种多相机同步触发装置，本发明的改进包括多相机同步触发装置硬件电路改进及控制的方法改进。
[0039]硬件电路包括:ARM处理器模块I ;CPLD处理器模块2 ；USB-串口模块3 ；RTC模块
4；RS232模块5 ;触发模块6 ;信号调制模块7 ；SD卡模块8，其中，
[0040]ARM处理器模块I为本发明同步触发装置的核心控制器。由一片STM32F103RET6处理器U2、一个由8M石英晶体Y3和两个1pF电容C15、C19组成的时钟电路、一个四端SffD调试端口、RC复位电路R15、C20、五个电容C6-C10、两个电感L1、L2、两组LED电路R16、R17、D3、D4、一组五位拨码开关DPMODEI组成。
[0041]CPLD处理器模块2为本发明同步出发装置的PPS扩展处理器，旨在快速地将GPS接收机PPS信号捕获并且输出，最大限度地减少时间延迟，从而保证后续被授时设备的时间精度。CPLD模块由一片EPM240T100I5处理器、一个由50M有源晶振U18和一个电阻R16组成的时钟电路、一个十脚的标准JTAG调试接口 P1、四个电阻R47-R50、八个电容C37-C44组成。
[0042]USB-串口模块3为本发明的通信接口，由一片PL2303U3信号转换芯片、12M时钟电路YU CU C2、三个电容C12、C13、C14、六个电阻R2-R4、R9、R13、R14、电源电路U1、滤波电容C3、C5、电源指示LED Rl、D1、一个MINIUSB插头组成。
[0043]RTC模块4为本装置的离线时钟模块，负责在断电后或者GPS失锁后维持同步出发装置的时间信息，如附图4所示，由一片SD2068时钟芯片、32.768K时钟电路Y2、C16、C17、一个滤波电容C18、三个信号上拉电阻R10-R12、两个防互冲二极管D2、D10、一片CR1220备用电池BTl组成。本发明的一个创新点在于增加了本地RTC时钟电路，当GPS信号正常时，ARM处理器接收GPS信号并解析时间信息，通过IIC总线接口操作SD2068实时时钟芯片，使得RTC时钟始终与标准时间同步；当GPS失锁时，本发明装置转换为本地RTC授时模式，通过读取RTC时间来维持授时与触发功能，直至GPS信号恢复正常；此外，本发明装置为RTC时钟芯片设计了双电源供电方案，见附图4，芯片的供电引脚通过两个锗管分别连接到系统电源与CR1220备用锂电池上，既可以防止正常供电时双电源相互干扰，也可以在系统掉电时立即切换到备用电池供电，从而保证RTC时钟有效性。
[0044]RS232模块5是本装置的通讯接口，由一片SP3232串口信号转换芯片、五个0.1u电容 C25、C26、C28、C30、C32、两个 DB9 串口插头 Jl、J2 组成。
[0045]触发模块6是本装置的执行机构，如图4所示，模块由一片电平转换芯片SN74LVC4245DB U4、两个滤波电容C21、C22、一片七通道驱动芯片ULN2004A U6、一个滤波电容C24、三个SONGLE-DC5V继电器U7、U8、U9、三个续流二极管D5、D6、D7组成。继电器属于一种电磁执行机构，往往需要较大的驱动电流，以本发明装置所选择的SONLE DV5V继电器为例，动作时需要71.5mA的吸合电流，但是一般的ARM处理器1端口只能提供不超过1mA的输出电流，所以本装置选择ULN2004A七路晶体管阵列来驱动三路继电器组，兼容TTL与CMOS信号，最大输出电流500mA，可以满足本装置的要求，具体方案见附图4。
[0046]信号调制模块7是本装置的反馈模块，由三片LM358AD运算放大器U12、U15、U17、两片 LM393 电压比较器 Ul3、U16、九片电容 C29、C31、C33-C36、C45、C46、C47、24 个电阻 R20、R21、R28、R29、R30、R32-R34、R39-R46、R53-R60组成。信号调制模块的主要作用是检测相机曝光的反馈信号，从而确定触发是否成功，具体的设计方案如附图5所示，模块主要包括两个部分:信号放大与信号整形，放大的作用是将反馈信号调整到一个可以操作的电压范围，整形则是将放大后的信号转化成高低电平的跳变，方便ARM处理器捕获。以本装置实验为例来说明:本实验相机选择哈苏20D，继电器吸合触发，正常曝光后输出幅值为0.2V电平反馈脉冲信号，通过放大电路放大15倍后成为一个幅值为3V的脉冲信号，然后经过基准电压为1.5V的比较器整形以后会出现一个标准的3.3V上升沿来方便ARM处理器检测。此外，通过调整放大电路的电阻阻值可以方便地改变放大电路的放大倍数，从而使得本装置兼容更多类型的相机。
[0047]SD卡模块8是本装置的数据记录装置，由一个标准SD卡插槽Ul 1、一个滤波电容C27、六个上拉电阻R22-R27组成。SD卡是一种操作简单、方便插拔的大容量储存器件，可以将同步出发装置的GPS信息、相机延时等信息实时的存储到卡内，方便后续的数据处理。标准的SD卡支持SD1与SPI两种操作方式，本发明装置存储信息量较小、速度较慢，所以选择ARM处理器自带的SPI外设接口直接对SD卡进行读写操作。此外，为了方便后续的数据读取，本发明装置设计了内置的嵌入式文件系统，选择移植了流行的小型文件系统FATFS，将每次收到信息存储到一个以GPS时间命名的TXT文本中，方便后续的查找与处理。
[0048]所述的ARM处理器选择ST公司的STM32F103RET6，基于COTEX-M内核，最高主频72M，在存储器的O等待周期访问时可达1.25DMips/MHZ，外设功能丰富，集成CAN、ADC、SD1、SP1、IIC、USB、USART等多种外设，适合作为普通工业控制的核心处理器。
[0049]所述的CPLD处理器选择ALTERA公司的EPM240T100I5，属于MAXII系列的CPLD，MAXII系列器件采用了全新的COLD体系结构，特点是在容量、性能倍增的基础上维持了单位1低成本、低功耗、EPM240T100I5具有240个逻辑单元，4.5ns的pin-pin延时，满足了本发明装置的速度要求。
[0050]所述的PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换芯片，可提供一个RS232全双工异步串行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案，5V电压供电，同时兼容3.3V信号，可以方便的将ARM的串口转换成为USB接口从而便于与笔记本等设备通信。
[0051]所述的SD2068是一款具有标准IIC接口的实时时钟芯片，内置单路定时/报警中断输出，内置时钟精度数字调整功能，可以在很宽的范围内校正时钟的偏差(_189ppm?+189ppm,分辨率3.05ppm)，并通过外置的温度传感器可设定适应温度变化的调整值，实现在宽温范围内高精度的计时功能。
[0052]一种多相机同步触发控制方法，控制方法的具体步骤如下:
[0053]步骤a、上电后CPLD与STM32进行上电初始化，CPLD等待GPS接收机的PPS信号，当检测到PPS信号的上升沿时，CPLD同时在多路扩展授时端口输出授时脉冲信号，保证扩展授时信号的及时性；同时CPLD对毫秒脉冲计时端口重置，重新开始毫秒脉冲计数；CPLD通过总线通知ARM收到PPS信号并且已经重置毫秒计时脉冲。GPS信号失锁时，同步触发器不能接收到GPS接收机的PPS信号，此时CPLD通过内部计时器判断GPS信号丢失，输出多路扩展授时脉冲信号继续为外设授时，通知ARM处理器GPS失锁，需要转为RTC工作模式；
[0054]步骤b、当ARM接收到CPLD的信号时，首先通过总线标志端口判断GPS是否失锁，当GPS信号正常时，利用计数器开始对CPLD产生的毫秒脉冲信号进行计时，读取串口接收到的GPS时间信息，解析并校准RTC，使得本地RTC时钟始终与标准时间同步；
[0055]步骤c、ARM处理器判断是否满足触发条件，当触发条件满足时输出触发信号对多相机进行触发并且根据相机的反馈信号判断相机是否正常触发，然后将触发时间、触发结果以及触发延时结果存入大容量SD卡；
[0056]步骤d、RTC时钟应急模式:当GPS信号失锁时，CPLD不能接收到PPS信号，ARM处理器通过读取本地的RTC时钟来维持同步触发装置的触发功能，并且继续向外输出串口时间信息。当计时条件满足时，输出触发信号并且判断触发反馈信号是否正常，若正常则将此时的时间、触发延时、触发结果存入SD卡，否则重新输出相机触发信号，执行补拍动作。
[0057]本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。
[0058]尽管上面对本发明说明性的【具体实施方式】进行了描述，以便于本【技术领域】的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本【技术领域】的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
【权利要求】
1.一种多相机同步触发装置，其特征在于:ARM处理器模块(1)、CPLD处理器模块(2)、USB-串口模块(3)、RTC模块(4)、RS232模块(5)、触发模块(6)、信号调制模块(7)、SD卡模块(8)，其中， 所述的ARM处理器模块(I)为该装置的控制核心之一，负责执行同步触发器中较为复杂但时序性要求不高的任务，主要包括:接收GPS串口信号、解算GPS信号、计算曝光间隔、产生相机触发信号、检测曝光反馈信号、读取RTC时钟、操作SD卡； 所述的CPLD处理器模块(2)为该装置的另一核心处理器，负责执行同步出发装置中实时性要求较高的任务，包括:GPS的PPS信号接收、PPS信号扩展的任务； 所述的USB-串口模块(3)为该装置的通信接口 ；负责同步出发装置与PC之间的通信，包括:修改同步触发器控制参数、读取SD卡数据以及通过USB接口向该装置供电； 所述的RTC模块(4)为该装置的离线时钟模块，当GPS信号正常时，ARM处理器接收GPS时间信息、解算出标准时间并且对RTC时钟进行校准，当GPS信号失锁时，ARM处理器接收不到正常的GPS信息，此时需要通过读取RTC时钟来得到当前的时间信息并且对多相机进行触发；当该装置断电后，RTC模块依靠板上的备用电池进行供电，从而保持时间信息的有效性； 所述的RS232模块(5)是该装置的通讯接口，负责读取GPS接收机输入的GPS信息，并且向外输出GPS扩展信息，为其他外设提供GPS信号； 所述的触发模块(6)是该装置的执行机构，由电平隔离转换电路、放大电路、继电器组组成，负责驱动继电器组闭合，输出相机曝光信号，从而控制执行曝光动作； 所述的信号调制模块(7)是该装置的反馈模块，负责将相机曝光反馈小信号进行调理、放大、整形后输入到ARM处理器以供检测；每次执行拍照动作后，ARM处理器检测到对应相机的曝光反馈信号后认为拍照动作成功执行，否则认为拍照不成功，执行补拍动作； 所述的SD卡模块(8)是该装置的数据记录装置，负责将ARM处理器接收到的GPS高度、速度、曝光时间、曝光成功标志保存到板上的SD中，方便后续的图像数据匹配。
2.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:ARM处理器模块(I)由一片STM32F103RET6处理器(U2)、一个由石英晶体(Y3)和两个1pF电容(C15、C19)组成的时钟电路、一个四端SWD调试端口、RC复位电路(R15、C20)、五个电容(C6-C10)、两个电感(L1、L2)、两组LED指示电路(R16、R17、D3、D4)、一组五位拨码开关(DPMODE1)组成。
3.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:CPLD处理器模块(2)由一片EPM240T100I5处理器、一个由50M有源晶振(U18)和一个电阻(R16)组成的时钟电路、一个十脚的标准JTAG调试接口(P1)、四个电阻(R47-R50)、八个电容(C37-C44)组成。
4.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:USB-串口模块(3)由一片PL2303(U3)信号转换芯片、12M时钟电路(Y1、Cl、C2)、三个电容(C12、C13、C14)、六个电阻(R2-R4、R9、R13、R14)、电源电路(Ul)、滤波电容(C3、C5)、电源指示LED (R1、D1)、一个MINIUSB插头组成。
5.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:RTC模块(4)由一片SD2068时钟芯片、32.768K时钟电路(Y2、C16、C17)、一个滤波电容(C18)、三个信号上拉电阻(R10-R12)、两个防互冲二极管(D2、D10)、一片CR1220备用电池(BTl)组成。
6.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:RS232模块(5)由一片SP3232串口信号转换芯片、五个0.1u电容(C25、C26、C28、C30、C32)、两个DB9串口插头(J1、J2)组成。
7.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:触发模块￠)由一片电平转换芯片SN74LVC424?B(U4)、两个滤波电容(C21、C22)、一片七通道驱动芯片ULN2004A(U6)、一个滤波电容(C24)、三个S0NGLE-DC5V继电器(U7、U8、U9)、三个续流二极管(D5、D6、D7)组成。
8.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:信号调制模块(7)由三片LM358AD运算放大器(U12、U15、U17)、两片LM393电压比较器(U13、U16)、九片电容(C29、C31、C33-C36、C45、C46、C47)、24 个电阻(R20、R21、R28、R29、R30、R32-R34、R39-R46、R53-R60)组成。
9.根据权利要求1所述的多相机同步触发装置，其特征在于:SD卡模块⑶由一个标准SD卡插槽(Ull)、一个滤波电容(C27)、六个上拉电阻(R22-R27)组成。
10.一种用于权利要求1所述的多相机同步控制装置的控制方法，其特征在于控制步骤为: 步骤a、上电后CPLD与STM32进行上电初始化，CPLD等待GPS接收机的PPS信号，当检测到PPS信号的上升沿时，CPLD同时在多路扩展授时端口输出授时脉冲信号，保证扩展授时信号的及时性；同时CPLD对毫秒脉冲计时端口重置，重新开始毫秒脉冲计数；CPLD通过总线通知ARM收到PPS信号并且已经重置毫秒计时脉冲；GPS信号失锁时，同步触发器不能接收到GPS接收机的PPS信号，此时CPLD通过内部计时器判断GPS信号丢失，输出多路扩展授时脉冲信号继续为外设授时，通知ARM处理器GPS失锁，需要转为RTC工作模式； 步骤b、当ARM接收到CPLD的信号时，首先通过总线标志端口判断GPS是否失锁，当GPS信号正常时，利用计数器开始对CPLD产生的毫秒脉冲信号进行计时，读取串口接收到的GPS时间信息，解析并校准RTC，使得本地RTC时钟始终与标准时间同步； 步骤c、ARM处理器判断是否满足触发条件，当触发条件满足时输出触发信号对多相机进行触发并且根据相机的反馈信号判断相机是否正常触发，然后将触发时间、触发结果以及触发延时结果存入大容量SD卡； 步骤d、RTC时钟应急模式:当GPS信号失锁时，CPLD不能接收到PPS信号，ARM处理器通过读取本地的RTC时钟来维持同步触发装置的触发功能，并且继续向外输出串口时间信息；当计时条件满足时，输出触发信号并且判断触发反馈信号是否正常，若正常则将此时的时间、触发延时、触发结果存入SD卡，否则重新输出相机触发信号，执行补拍动作。
【文档编号】G05B19/042GK104503306SQ201410705201
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】胡少兴, 徐世科, 刘瑞瑞, 王都虎 申请人:北京航空航天大学