惯测组合自标定测控装置及测控方法
【专利摘要】本发明公开了一种惯测组合自标定测控装置，包括转位锁紧机构，该转位锁紧机构包括第一转动轴转位控制电机、第二转动轴转位控制电机、锁紧解锁轴控制电机、第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、设置在第一转动轴上的第一红外传感器、设置在第二转动轴上的第二红外传感器、设置在锁紧解锁轴上的第三红外传感器、设置在锁紧解锁轴上的行程开关、控制器、二次电源、晶振、存储芯片、磁隔离器、电平转换及驱动器、与惯测组合连接的CAN收发器、计算机、第一切换继电器、第二切换继电器和四个DC/DC隔离电源。本发明在相对较低的成本之下能灵活、可靠、准确并快速的实现惯测组合的自标定测试。
【专利说明】惯测组合自标定测控装置及测控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空航天捷联惯性导航【技术领域】，具体的指一种惯测组合自标定测控装置及测控方法。
【背景技术】
[0002]捷联惯性导航系统具有反应时间短、可靠性高、体积小、重量轻等优点，广泛应用于航空航天领域，具有重要的国防意义和巨大的经济效益。
[0003]传统的惯测组合需要配备专用的惯测组合参数标定测试设备，传统的惯测组合参数标定测试设备通常由标定测试转台、测控机柜以及设备内部多路滑环和连接电缆组成，其中测控机柜主要由主控计算机(用于标定测试主体)，配电控制箱(用于对转台内各个测控部件进行供电)以及动力控制箱(用于对转台内各类电机及其驱动器进行控制)三大部分组成。
[0004]现有的标定测试转台体积大，成本高，测试使用条件苛刻，这些因素极大影响了惯测组合标定测试的效率，上述传统标定测试设备的单次标定测试(标定测试出惯测组合的所有性能参数)时间约为2小时。
[0005]另外，上述现有的惯测组合参数标定测试设备，其使用要求较高(如:对温度和湿度以及设备的放置均有特殊要求)。同时，惯测组合需要定期进行标定测试(即定期测试标定惯测组合的所有性能参数)，而且上述标定测试需要的人工操作步骤较多，标定测试的过程比较复杂，存在人为操作失误影响标定测试结果的可能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是要提供一种惯测组合自标定测控装置及测控方法，该装置和方法在相对较低的成本之下能灵活、可靠、准确并快速的实现惯测组合的自标定测试。
[0007]为实现此目的，本发明所设计的惯测组合自标定测控装置，它包括转位锁紧机构，该转位锁紧机构包括第一转动轴转位控制电机、第二转动轴转位控制电机、锁紧解锁轴控制电机、第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、设置在第一转动轴上的第一红外传感器、设置在第二转动轴上的第二红外传感器、设置在锁紧解锁轴上的第三红外传感器、设置在锁紧解锁轴上的行程开关，其特征在于:它还包括控制器、第一 DC/DC (直流转换)隔离电源、第二 DC/DC隔离电源、第三DC/DC隔离电源、第四DC/DC隔离电源、二次电源、晶振、存储芯片、磁隔离器、电平转换及驱动器、与惯测组合连接的CAN(ControIIer Area Network,控制器局域网络)收发器、计算机、第一切换继电器、第二切换继电器；
[0008]其中，所述CAN收发器的第一通信端连接计算机，CAN收发器的第二通信端通过磁隔离器连接控制器的CAN信号通信端，控制器的输入/输出端口连接电平转换及驱动器的第一输入/输出(input/output,及I/O)端口，第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器和行程开关的信号输出端分别连接电平转换及驱动器对应的信号输入端，电平转换及驱动器的第一步进电机控制信号输出端连接第一步进电机驱动器的步进电机控制信号输入端，电平转换及驱动器的第二输入/输出端口连接第一切换继电器线圈的一端，电平转换及驱动器的第三输入/输出端口连接第二切换继电器线圈的一端；
[0009]第一步进电机驱动器的步进电机驱动信号输出端连接第一切换继电器常开触点的一端，第一切换继电器常开触点的另一端连接锁紧解锁轴控制电机的信号输入端，第一步进电机驱动器的步进电机驱动信号输出端连接第二切换继电器常开触点的一端，第二切换继电器常开触点的另一端连接第二转动轴转位控制电机的信号输入端；
[0010]所述电平转换及驱动器的第二步进电机控制信号输出端连接第二步进电机驱动器的步进电机控制信号输入端，第二步进电机驱动器的步进电机驱动信号输出端连接第一转动轴转位控制电机的信号输入端；
[0011]所述存储芯片的串行外设接口通信端连接控制器的串行外设接口通信端(SerialPeripheral Interface—串行外设接口)，晶振的信号输出端连接控制器的时钟信号输入端;
[0012]所述第一 DC/DC隔离电源的供电端分别向第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器、行程开关、二次电源、晶振、存储芯片、电平转换及驱动器、磁隔离器的隔离端电源输入端、第一步进电机驱动器的步进电机控制电源输入端、第二步进电机驱动器的步进电机控制电源输入端供电，第一 DC/DC隔离电源的供电端还分别与第一切换继电器线圈的另一端及第二切换继电器线圈的另一端连接，二次电源分别向控制器的第一供电端和第二供电端供电；
[0013]所述电平转换及驱动器的电源切换控制端连接第二 DC/DC隔离电源的控制端，第二 DC/DC隔离电源的步进电机驱动电源输出端连接第一步进电机驱动器的步进电机驱动电源输入端；
[0014]所述第三DC/DC隔离电源的步进电机驱动电源输出端连接第二步进电机驱动器的步进电机驱动电源输入端；
[0015]所述第四DC/DC隔离电源分别向磁隔离器的被隔离端电源和CAN收发器的电源输入端供电。
[0016]所述控制器为数字信号处理器(digital singnal processor, DSP)。
[0017]所述存储芯片为可擦可编程只读存储器(erasable programmable read-onlymemory, EPROM)。
[0018]一种利用上述惯测组合自标定测控装置的测控方法，其特征在于，它包括如下步骤:
[0019]步骤1:所述控制器从存储芯片中读取自标定操作步骤信息；
[0020]步骤2:第一红外传感器和第二红外传感器分别将对应的第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号反馈给控制器，同时，第三红外传感器和行程开关将锁紧解锁轴是否锁紧或解锁的状态信号反馈给控制器，控制器根据上述第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号、锁紧解锁轴的是否锁紧或解锁的状态信号来确定转位锁紧机构当前状态；
[0021]步骤3:计算机通过CAN收发器向控制器发送具有自标定工作模式指令的CAN信息帧，计算机收到上述具有自标定工作模式指令的CAN信息帧后进入自标定操作过程；
[0022]步骤4:此时控制器检查步骤2中确定的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态是否在预先指定的初始位置；当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态在预先指定的初始位置时，控制器依次通过电平转换及驱动器控制第一步进电机驱动器以及锁紧解锁轴控制电机对锁紧解锁轴进行解锁；
[0023]当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态不在预先指定的初始位置时，控制器通过电平转换及驱动器控制第一步进电机驱动器和/或第二步进电机驱动器使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置；
[0024]步骤5:控制器通过电平转换及驱动器控制第一步进电机驱动器和/或第二步进电机驱动器使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照步骤I中获取的自标定操作步骤信息规定的运行步骤进行运动，此时，如果计算机向控制器发送临时工作模式指令，则控制器控制第一步进电机驱动器和/或第二步进电机驱动器使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照上述临时工作模式指令完成特定动作，当自标定操作步骤信息规定的运行步骤结束后，控制器通过电平转换及驱动器控制第一步进电机驱动器和/或第二步进电机驱动器使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置；
[0025]步骤6:在步骤5进行的同时，控制器以固定时间周期通过CAN收发器从惯测组合信息帧中提取时间信息，并将该时间信息以及步骤5中的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的运动信息一同封装成惯测组合状态信息通过CAN收发器传送给计算机。
[0026]步骤7，计算机向控制器发送装订工作模式指令，使得控制器从具有自标定工作模式指令的CAN信息帧中提取自标定工作模式指令，并将自标定工作模式指令存储于存储芯片中O
[0027]所述第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的预先指定的初始位置为第一转动轴处于转动零度位置、第二转动轴处于转动零度位置且锁紧解锁轴处于锁紧状态。
[0028]本发明主要采用了数字信号处理DSP控制平台，自标定测控装置中的DSP控制器采集转位锁紧机构中传感器及行程开关反馈的测试信号，由此确定惯测组合当前的状态；通过CAN总线端口接收工作模式指令以及惯测组合输出的CAN信息帧；完成指令回应后，对工作模式指令进行解析，并根据指令类型输出信号控制机构中的步进电机转动，使机构进行转位和停止；DSP控制器从惯测组合输出的CAN信息帧中提取时间信息；将惯测组合自标定过程中的动作信息(如:转向、到位和锁紧等)连同时间信息一起封装成惯测组合状态信息帧发送给计算机；当惯测组合初始状态异常时，自标定控制单元能自动进行纠错处理，并完成自标定测试流程。
[0029]本发明的有益效果:
[0030]与传统的标定测试设备相比，本发明将自标定测控装置由传统的电气化设备设计成电子化设备，电子化自标定测控装置具有体积小(一般尺寸可设计成10Omm X 100_X 80mm),成本低的优点。
[0031]另外，本发明的电子化自标定测控装置及测控方法可根据用户需要进行测试流程更新，自标定惯测组合在配备了本发明的电子化自标定测控装置的条件下，可在短时间内完成自动化标定测试，单次标定测试(标定测试出惯测组合的所有性能参数)时间由传统电气式设备的2个小时降低到0.5小时。
[0032]另外，本发明不需要向现有的惯测组合参数标定测试设备一样做定期的维护，进一步降低了设备的使用成本，惯测组合的标定测试由计算机控制完成，避免了人工操作会出现的错误，也降低了人工成本。[0033]同时本发明还实现了对整个自标定测试过程的状态监测，该装置为惯测组合的免拆卸及一键式自动化测试提供了重要的技术保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明的结构示意图；
[0035]其中，I一第一红外传感器、2—行程开关、3—第一转动轴转位控制电机、4一第二转动轴转位控制电机、5—锁紧解锁轴控制电机、6—第一步进电机驱动器、7—第二步进电机驱动器、8—控制器、9一第三红外传感器、10—第一 DC/DC隔离电源、11一第二 DC/DC隔离电源、12—第二 DC/DC隔尚电源、13—第四DC/DC隔尚电源、14一二次电源、15—晶振、16—存储芯片、17—磁隔离器、18 —电平转换及驱动器、19一惯测组合、20 — CAN收发器、21—计算机、22—第一切换继电器、23—第二切换继电器、24—第二红外传感器。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0037]如图1所述的惯测组合自标定测控装置，它包括转位锁紧机构(该转位锁紧机构为现有机构，它的结构和工作原理在专利号为201210077665.3的中国专利《飞行器惯组双轴自标定装置》中已经进行了详细的说明)，该转位锁紧机构包括第一转动轴转位控制电机
3、第二转动轴转位控制电机4、锁紧解锁轴控制电机5、第一步进电机驱动器6、第二步进电机驱动器7、设置在第一转动轴上的第一红外传感器1、设置在第二转动轴上的第二红外传感器24、设置在锁紧解锁轴上的第三红外传感器9、设置在锁紧解锁轴上的行程开关2，它还包括控制器8、弟一 DC/DC隔尚电源10、弟_.DC/DC隔尚电源11、弟二 DC/DC隔尚电源12、第四DC/DC隔离电源13、二次电源14、晶振15、存储芯片16、磁隔离器17、电平转换及驱动器18、与惯测组合19连接的CAN收发器20、计算机21、第一切换继电器22、第二切换继电器23 ；
[0038]其中，所述CAN收发器20的第一通信端连接计算机21，CAN收发器20的第二通信端通过磁隔离器17连接控制器8的CAN信号通信端，控制器8的输入/输出端口连接电平转换及驱动器18的第一输入/输出端口，第一红外传感器1、第二红外传感器24、第三红外传感器9和行程开关2的信号输出端分别连接电平转换及驱动器18对应的信号输入端，电平转换及驱动器18的第一步进电机控制信号输出端连接第一步进电机驱动器6的步进电机控制信号输入端，电平转换及驱动器18的第二输入/输出端口连接第一切换继电器22线圈的一端，电平转换及驱动器18的第三输入/输出端口连接第二切换继电器23线圈的一端;
[0039]第一步进电机驱动器6的步进电机驱动信号输出端连接第一切换继电器22常开触点的一端，第一切换继电器22常开触点的另一端连接锁紧解锁轴控制电机5的信号输入端，第一步进电机驱动器6的步进电机驱动信号输出端连接第二切换继电器23常开触点的一端，第二切换继电器23常开触点的另一端连接第二转动轴转位控制电机4的信号输入端;
[0040]所述电平转换及驱动器18的第二步进电机控制信号输出端连接第二步进电机驱动器7的步进电机控制信号输入端，第二步进电机驱动器7的步进电机驱动信号输出端连接第一转动轴转位控制电机3的信号输入端；
[0041]所述存储芯片16的串行外设接口通信端连接控制器8的串行外设接口通信端，晶振15的信号输出端连接控制器8的时钟信号输入端；
[0042]所述第一 DC/DC隔离电源10的供电端分别向第一红外传感器1、第二红外传感器24、第三红外传感器9、行程开关2、二次电源14、晶振15、存储芯片16、电平转换及驱动器
18、磁隔离器17的隔离端电源输入端、第一步进电机驱动器6的步进电机控制电源输入端、第二步进电机驱动器7的步进电机控制电源输入端供电，第一 DC/DC隔离电源10的供电端还分别与第一切换继电器22线圈的另一端及第二切换继电器23线圈的另一端连接，二次电源14分别向控制器8的第一供电端和第二供电端供电(即二次电源给控制器8提供内核和外围端口的电压)；
[0043]所述电平转换及驱动器18的电源切换控制端连接第二 DC/DC隔离电源11的控制端，第二 DC/DC隔离电源11的步进电机驱动电源输出端连接第一步进电机驱动器6的步进电机驱动电源输入端；
[0044]所述第三DC/DC隔离电源12的步进电机驱动电源输出端连接第二步进电机驱动器7的步进电机驱动电源输入端；
[0045]所述第四DC/DC隔离电源13分别向磁隔离器17的被隔离端电源和CAN收发器20的电源输入端供电。
[0046]上述技术方案中，所述控制器8为数字信号处理器。
[0047]上述技术方案中，所述存储芯片16为可擦可编程只读存储器，该可擦可编程只读存储器用于保存自标定流程所需的所有信息参数。
[0048]上述技术方案中，所述CAN收发器20实现控制器8与计算机21之间的信息交互。
[0049]上述技术方案中，本发明由步进电机驱动和切换继电器、数字信号处理器和步进电机控制以及CAN通信三部分组成，为实现上述三部分之间的电气隔离故选用了四个DC/DC隔离电源模块，分别对上述三大部分进行供电，二次电源给数字信号处理器提供内核和外围端口电压。
[0050]上述技术方案中，控制器8的I/O端口通过电平转换及驱动器18进行行程开关2和各个红外传感器反馈信息的获取，控制器8的I/O端口还通过电平转换及驱动器18进行电机控制信号的输出的控制、切换继电器的控制以及隔离电源开关的控制。控制器8实现惯测组合自标定测试流程的控制，两个步进电机驱动器实现对第一转动轴、第二转动轴以及锁紧解锁轴对应步进电机的控制。
[0051]上述技术方案中，由于步进电机的控制属于典型的开环控制体制，为了确保自标定测控装置的控制过程可靠且精准，本发明选用第一红外传感器1、第二红外传感器24、第三红外传感器9和行程开关2作为角度和到位反馈信息的测量元件，控制器8可根据上述红外线传感器和行程开关2的信号来判断当前惯测组合的状态。
[0052]上述技术方案中，本方案中选用两个继电器(第一切换继电器22和第二切换继电器23)，实现由一个步进电机驱动器(即第一步进电机驱动器6)实现对第二转动轴和锁紧解锁轴的轮流控制。达到减小本发明体积的目的。另外，在继电器切换前由控制器8对相关电源模块进行断电控制，切换完成后再由控制器8对电源模块进行上电，避免继电器带电切换过程中产生的电磁干扰，保证惯测组合的正常运行。[0053]上述技术方案中,控制器8接收计算机21发送的启动自标定、停止自标定、装订参数和临时工作模式四类指令，并按照指令要求完成相关处理；惯测组合19通电后控制器8在单位时间内向计算机21发送机构细节信息(如:使能和断开)、惯测组合全局信息(如:标定中)以及惯测组合时间信息，便于计算机21对整个标定测试过程进行监测，且易于提取标定测试过程中的有效信息；控制器8接收计算机21发送的临时工作模式指令信息，并对机构中的惯测组合实现手动控制，使自标定惯测组合能够单步实现特定动作(如:解锁和转位)，提高了产品使用的灵活性；计算机21通过CAN收发器20给控制器8发送装订指令，达到修改控制器8的标定流程的目的，通过该通信协议可设定与自标定流程有关的所有参数信息，待控制器8确定装订过程正确后逐次对计算机21进行信息回应。
[0054]本发明中，控制器8选用TMS320CXXXX系列DSP芯片，该DSP芯片广泛用于各类电机控制和工业自动化控制等领域，本方案中DSP芯片工作主频为120Mhz ;有56个可供编程控制的通用GPIO端口，能方便的进行传感器反馈信息采集和电机控制信号输出；片内18KX 16位内部RAM，能为自标定测控装置程序运行提供高速的运行空间；片内的8KX 16位Flash，能方便进行测控装置程序代码存储；3个片内定时器Timer (32bitGP)能为测控装置提供精准的测控时序和最小测控周期；I个通用的SPI端口与片外EEPROM配置芯片进行接口，实现自标定测试流程的保存与装载；1个增强型的eCAN端口与控制系统或测试仪进行接口，实现各类CAN通信信息的交互，可轻松实现步进电机控制。
[0055]一种利用上述惯测组合自标定测控装置的测控方法，其特征在于，它包括如下步骤:
[0056]步骤1:所述控制器8从存储芯片16中读取自标定操作步骤信息；
[0057]步骤2:第一红外传感器I和第二红外传感器24分别将对应的第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号反馈给控制器8，同时，第三红外传感器9和行程开关2将锁紧解锁轴是否锁紧或解锁的状态信号反馈给控制器8，控制器8根据上述第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号、锁紧解锁轴的是否锁紧或解锁的状态信号来确定转位锁紧机构当前状态；
[0058]步骤3:计算机21通过CAN收发器20向控制器8发送具有自标定工作模式指令的CAN信息帧，计算机21收到上述具有自标定工作模式指令的CAN信息帧后进入自标定操作过程；
[0059]步骤4:此时控制器8检查步骤2中确定的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态是否在预先指定的初始位置；当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态在预先指定的初始位置时，控制器8依次通过电平转换及驱动器18控制第一步进电机驱动器6以及锁紧解锁轴控制电机5对锁紧解锁轴进行解锁；
[0060]当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态不在预先指定的初始位置时，控制器8通过电平转换及驱动器18控制第一步进电机驱动器6和/或第二步进电机驱动器7使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置；
[0061]步骤5:控制器8通过电平转换及驱动器18控制第一步进电机驱动器6和/或第二步进电机驱动器7使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照步骤I中获取的自标定操作步骤信息规定的运行步骤进行运动，此时，如果计算机21向控制器8发送临时工作模式指令，则控制器8控制第一步进电机驱动器6和/或第二步进电机驱动器7使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照上述临时工作模式指令完成特定动作，当自标定操作步骤信息规定的运行步骤结束后，控制器8通过电平转换及驱动器18控制第一步进电机驱动器6和/或第二步进电机驱动器7使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置；
[0062]步骤6:在步骤5进行的同时，控制器8以固定时间周期通过CAN收发器20从惯测组合信息帧中提取时间信息，并将该时间信息以及步骤5中的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的运动信息一同封装成惯测组合状态信息通过CAN收发器20传送给计算机21。
[0063]步骤7，计算机21向控制器8发送装订工作模式指令，使得控制器8从具有自标定工作模式指令的CAN信息帧中提取自标定工作模式指令，并将自标定工作模式指令存储于存储芯片16中。
[0064]上述技术方案中，所述第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的预先指定的初始位置为第一转动轴处于转动零度位置、第二转动轴处于转动零度位置且锁紧解锁轴处于锁紧状态。
[0065]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种惯测组合自标定测控装置，它包括转位锁紧机构，该转位锁紧机构包括第一转动轴转位控制电机(3 )、第二转动轴转位控制电机(4 )、锁紧解锁轴控制电机(5 )、第一步进电机驱动器(6)、第二步进电机驱动器(7)、设置在第一转动轴上的第一红外传感器(I)、设置在第二转动轴上的第二红外传感器(24)、设置在锁紧解锁轴上的第三红外传感器(9)、设置在锁紧解锁轴上的行程开关(2)，其特征在于:它还包括控制器(8)、第一DC/DC隔离电源(10)、第二 DC/DC隔离电源(11)、第三DC/DC隔离电源(12)、第四DC/DC隔离电源(13)、二次电源(14)、晶振(15)、存储芯片(16)、磁隔离器(17)、电平转换及驱动器(18)、与惯测组合(19)连接的CAN收发器(20)、计算机(21)、第一切换继电器(22)、第二切换继电器(23)； 其中，所述CAN收发器(20 )的第一通信端连接计算机(21)，CAN收发器(20 )的第二通信端通过磁隔离器(17)连接控制器(8)的CAN信号通信端，控制器(8)的输入/输出端口连接电平转换及驱动器(18)的第一输入/输出端口，第一红外传感器(I )、第二红外传感器(24)、第三红外传感器(9)和行程开关(2)的信号输出端分别连接电平转换及驱动器(18)对应的信号输入端，电平转换及驱动器(18)的第一步进电机控制信号输出端连接第一步进电机驱动器(6)的步进电机控制信号输入端，电平转换及驱动器(18)的第二输入/输出端口连接第一切换继电器(22)线圈的一端，电平转换及驱动器(18)的第三输入/输出端口连接第二切换继电器(23)线圈的一端； 第一步进电机驱动器(6)的步进电机驱动信号输出端连接第一切换继电器(22)常开触点的一端，第一切换继电器(22)常开触点的另一端连接锁紧解锁轴控制电机(5)的信号输入端，第一步进电机驱动器(6)的步进电机驱动信号输出端连接第二切换继电器(23)常开触点的一端，第二切换继电器(23)常开触点的另一端连接第二转动轴转位控制电机(4)的信号输入端； 所述电平转换及驱动器(18)的第二步进电机控制信号输出端连接第二步进电机驱动器(7)的步进电机控制信号输入端，第二步进电机驱动器(7)的步进电机驱动信号输出端连接第一转动轴转位控制电机(3)的信号输入端； 所述存储芯片(16)的串行外设接口通信端连接控制器(8)的串行外设接口通信端，晶振(15)的信号输出端连接控制器(8)的时钟信号输入端； 所述第一 DC/DC隔离电源(10)的供电端分别向第一红外传感器(I )、第二红外传感器(24)、第三红外传感器(9)、行程开关(2)、二次电源(14)、晶振(15)、存储芯片(16)、电平转换及驱动器(18)、磁隔离器(17)的隔离端电源输入端、第一步进电机驱动器(6)的步进电机控制电源输入端、第二步进电机驱动器(7)的步进电机控制电源输入端供电，第一 DC/DC隔离电源(10)的供电端还分别与第一切换继电器(22)线圈的另一端及第二切换继电器(23)线圈的另一端连接，二次电源(14)分别向控制器(8)的第一供电端和第二供电端供电； 所述电平转换及驱动器(18)的电源切换控制端连接第二 DC/DC隔离电源(11)的控制端，第二 DC/DC隔离电源(11)的步进电机驱动电源输出端连接第一步进电机驱动器(6)的步进电机驱动电源输入端； 所述第三DC/DC隔离电源(12)的步进电机驱动电源输出端连接第二步进电机驱动器(7)的步进电机驱动电源输入端；所述第四DC/DC隔离电源(13)分别向磁隔离器(17)的被隔离端电源和CAN收发器(20)的电源输入端供电。
2.根据权利要求1所述的惯测组合自标定测控装置，其特征在于:所述控制器(8)为数字信号处理器。
3.根据权利要求1所述的惯测组合自标定测控装置，其特征在于:所述存储芯片(16)为可擦可编程只读存储器。
4.一种利用权利要求1所述惯测组合自标定测控装置的测控方法，其特征在于，它包括如下步骤: 步骤1:所述控制器(8)从存储芯片(16)中读取自标定操作步骤信息； 步骤2:第一红外传感器(I)和第二红外传感器(24)分别将对应的第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号反馈给控制器(8)，同时，第三红外传感器(9)和行程开关(2)将锁紧解锁轴是否锁紧或解锁的状态信号反馈给控制器(8)，控制器(8)根据上述第一转动轴和第二转动轴的转动位置信号、锁紧解锁轴的是否锁紧或解锁的状态信号来确定转位锁紧机构当前状态； 步骤3:计算机(21)通过CAN收发器(20 )向控制器(8 )发送具有自标定工作模式指令的CAN信息帧，计算机(21)收到上述具有自标定工作模式指令的CAN信息帧后进入自标定操作过程； 步骤4:此时控制器(8)检查步骤2中确定的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态是否在预先指定的初始位置；当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态在预先指定的初始位置时，控制器(8)依次通过电平转换及驱动器(18)控制第一步进电机驱动器(6)以及锁 紧解锁轴控制电机(5)对锁紧解锁轴进行解锁； 当第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴当前状态不在预先指定的初始位置时，控制器(8 )通过电平转换及驱动器(18 )控制第一步进电机驱动器(6 )和/或第二步进电机驱动器(7)使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置； 步骤5:控制器(8)通过电平转换及驱动器(18)控制第一步进电机驱动器(6)和/或第二步进电机驱动器(7)使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照步骤I中获取的自标定操作步骤信息规定的运行步骤进行运动，此时，如果计算机(21)向控制器(8)发送临时工作模式指令，则控制器(8)控制第一步进电机驱动器(6)和/或第二步进电机驱动器(7)使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴按照上述临时工作模式指令完成特定动作，当自标定操作步骤信息规定的运行步骤结束后，控制器(8)通过电平转换及驱动器(18)控制第一步进电机驱动器(6)和/或第二步进电机驱动器(7)使第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴回到预先指定的初始位置； 步骤6:在步骤5进行的同时，控制器(8)以固定时间周期通过CAN收发器(20)从惯测组合信息帧中提取时间信息，并将该时间信息以及步骤5中的第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的运动信息一同封装成惯测组合状态信息通过CAN收发器(20)传送给计算机(21)。
5.根据权利要求4所述的测控方法，其特征在于:所述步骤6后还包括步骤7，计算机(21)向控制器(8)发送装订工作模式指令，使得控制器(8)从具有自标定工作模式指令的CAN信息帧中提取自标定工作模式指令，并将自标定工作模式指令存储于存储芯片(16)中。
6.根据权利要求4所述的测控方法，其特征在于:所述第一转动轴、第二转动轴和锁紧解锁轴的预先指定的初始位置为第一转动轴处于转动零度位置、第二转动轴处于转动零度位置且锁紧解锁轴处于`锁紧状态。
【文档编号】G01C25/00GK103868529SQ201410105420
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】万志江, 王亚军, 穆杰, 李春权, 周海, 曾赟 申请人:湖北航天技术研究院总体设计所