一种飞轮信息采集装置的制作方法

本发明涉及一种信息采集装置。更具体地，涉及一种飞轮信息采集装置。

背景技术：

稳定的姿态控制是保证卫星完成飞行任务的重要前提。飞轮作为一种姿态控制执行机构，用于调整卫星姿态，配合其他分系统完成飞行任务。

将控制器(实物)与在计算机上实现的控制对象的仿真模型联接在一起进行试验的技术。在这种试验中，控制器的动态特性、静态特性和非线性因素等都能真实地反映出来，因此它是一种更接近实际的仿真试验技术。这种仿真技术可用于修改控制器设计，同时也广泛用于产品的修改定型、产品改型和出厂检验等方面。半实物仿真的特点是：(1)只能是实时仿真，即仿真模型的时间标尺和自然时间标尺相同。(2)需要解决控制器与仿真计算机之间的接口问题。例如，在进行飞行器控制系统的半实物仿真时，在仿真计算机上解算得出的飞机姿态角、飞行高度、飞行速度等飞行动力学参数会被飞行控制器的传感器所感受，因而必须有信号接口或变换装置。这些装置是三自由度飞行仿真转台、动压－静压仿真器、负载力仿真器等。(3)半实物仿真的实验结果比数学仿真更接近实际。半实物仿真作为一种高效、经济的技术手段，可以实现对卫星各个部分接口及其功能的模拟，并且在仿真试验系统中接入实物，可用于验证卫星各个系统的正确性和匹配性。

在卫星地面测试半实物仿真试验中，根据测试状态的需要，当实物飞轮接入半实物仿真系统时，需要实时采集实物飞轮输出转速等信息，进入仿真回路进行姿态控制计算。因此，需要提供一种飞轮信息采集装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种飞轮信息采集装置，在半实物仿真试验中，解决实物飞轮参试时实时采集飞轮输出信息的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种飞轮信息采集装置，该装置包括：信号转换模块，基准时钟模块，pci总线接口模块和转速处理单元；

所述信号转换模块用于采集飞轮脉冲信息，并对飞轮脉冲信息进行信号处理，然后将信息传输至转速处理单元；

所述基准时钟模块用于为所述转速处理单元提供单位频率信息；

所述pci总线接口模块用于接收转速处理单元提供的转速信息，并向转速处理单元发送复位、清零信息；

所述转速处理单元用于接收信号转换模块、基准时钟模块和pci总线接口模块输入的信息，根据接收的信息进行计数并将计算得到的转速信息发送至pci总线接口模块。

优选地，所述转速处理单元包括：信号处理模块，计数模块和转速计算模块；

所述信号处理模块用于接收信号转换模块和pci总线接口模块输入的信息，判断脉冲起始/终止状态和转速方向，并向计数模块发送开始计数/停止计数的指令以及转速方向判断的信息；

所述计数模块用于根据信号处理模块发出的指令和信息以及基准时钟模块提供的单位频率信息进行计数，并向转速计算模块发送计数信息。

所述转速计算模块用于根据计数模块提供的信息计算转速，并向pci总线接口模块发送转速信息。

优选地，所述信号处理模块包括脉冲起始/终止判断模块和转速方向判断模块；

所述脉冲起始/终止判断模块用于根据信号转换模块和pci总线接口模块提供的信息判断脉冲起始/终止状态，并向计数模块发送开始计数/停止计数的指令；

所述转速方向判断模块用于根据信号转换模块和pci总线接口模块提供的信息判断转速方向，并向计数模块发送转速方向判断的信息。

优选地，所述计数模块包括正转计数模块和反转计数模块，用于根据信号处理模块和基准时钟模块提供的信息分别进行正转计数和反转计数，并向转速计算模块发送计数信息。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种飞轮信息采集装置，可以实现在半实物仿真试验中，实物飞轮参试状态下，对飞轮的输出信息进行实时采集。通过对飞轮的信息进行采集和处理，并进入半实物仿真闭合回路进行姿态控制运算，实现对飞轮在卫星地面测试过程中的半实物仿真试验验证，满足了半实物仿真试验的需求。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出一种飞轮信息采集装置示意图。

图2示出一种飞轮信息采集装置中的转速处理单元组成示意图。

具体实施方式

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。在其它例子中，为了便于描述一个或者多个实施方式，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本实施方式提供一种飞轮信息采集装置，包括：信号转换模块1、转速处理单元2、基准时钟模块3和pci总线接口模块4。

信号转换模块1输出端与转速处理单元2输入端电连接；转速处理单元2有三个输入端和1个输出端，另外一个输入端与基准时钟模块3输出端电连接，第三个输入端与pci总线接口模块4输入端电连接，输出端与pci总线接口模块4输出端电连接。基准时钟模块3输出端与转速处理单元其中一个输入端电连接。pci总线接口模块4有一个输入端和一个输出端，输入端与转速处理单元2输出端电连接，输出端与转速处理单元2输入端电连接。

转速处理单元2包括：信号处理模块21，计数模块22和转速计算模块23。所述信号处理模块21包括脉冲起始/停止判断模块211、转速方向判断模块212，所述计数模块22包括统一计数模块221、正转计数模块222和反转计数模块223。

信号转换模块1的输出端与转速处理单元2的输入端电连接，更具体地，信号转换模块1的输出端分别与脉冲起始/停止判断模211/211的输入端和转速方向判断模块212的输入端电连接。脉冲起始/停止判断模211块211输出端与统一计数模块221输入端电连接；转速方向判断模块212输出端与统一计数模块221输入端电连接；统一计数模块221具有三个输入端和两个输出端，一个输入端与脉冲起始/停止判断模211块输出端电连接，另一个输入端与转速方向判断模块输出端电连接，第三个输入端与转速处理单元2外部基准时钟模块3的输出端电连接，一个输出端与正转计数模块222输入端电连接，另一个输出端与反转计数模块223的输入端电连接。正转计数模块222具有一个输入端和一个输出端，输入端与统一计数模块221的一个输出端电连接，输出端与转速计算模块23的一个输入端电连接；反转计数模块223具有一个输入端和一个输出端，输入端与统一计数模块221另一个输出端电连接，输出端与转速计算模块23另一个输入端电连接；转速计算模块23具有两个输入端和一个输出端，一个输入端与正转计数模块222的输出端电连接，另一个输入端与反转计数模块223的输出端电连接，输出端与转速处理单元2外部pci总线接口模块4的输入端电连接。

所述飞轮信息采集装置工作时，信号转换模块1采集飞轮脉冲信息，并对飞轮脉冲信息进行信号处理，然后将信息传输至转速处理单元2。脉冲起始/停止判断模211块接收信号，并向计数模块22发出起始指令开始计数。统一计数模块221根据转速方向判断模块输出的不同转速方向，以及外部基准时钟模块3提供单位频率信息，对正转和反转个数进行计数。计数完成后，统一计数模块221根据脉冲起始/停止判断模211块发出的停止命令停止计数，并将计数的个数分别传输至正转计数模块222和反转计数模块223，转速计算模块23根据正转计数模块222和反转计数模块223提供的信息计算转速，并将转速信息发送至pci总线接口模块4。pci总线接口模块4会向转速处理单元2发送复位、清零等信息。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。