一种天文组合导航系统数据通信及处理方法与流程

文档序号:20357052发布日期:2020-04-10 23:25阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种天文组合导航系统数据通信及处理方法,其特征在于包括下述步骤:

(1)将不同传感器的采样数据保持整秒对齐,同步采集数据,卫星导航模块(gnss)的秒脉冲同步信号(pps)频率是f1hz,fpga接收gnss的pps信号作为系统同步基准,通过分频生成ins的同步信号syn1,频率是f2hz,生成cns的同步信号syn2,频率是f3hz,生成转台的同步信号syn3,频率是f4hz,同步信号整秒对齐;

(2)数据接收及处理;

cns、ins、gnss和转台的数据接收及处理步骤相同,具体如下:

首先对cns或ins或gnss或转台的接口数据进行串并转换,将12bit数据转换为1个字节数据,所述12bit数据包括1个起始位、8个数据位、1个奇校验位和2个停止位;

接收数据标志位rx_start_flag初始化置0,fpga检测到cns或ins或gnss或转台的端口有数据时,开始接收数据时rx_start_flag置1,同时时间戳寄存器timestamp_memory锁存此时系统时间dtime,fpga把接收的每一个字节数据存入寄存器rx_data_memory,同时接收计数器rx_data_count进行累计计数;

在接收数据时,fpga如果两个数据时钟周期内没有检测到cns或ins或gnss或转台的端口有数据,那么rx_start_flag置0;

数据有效标志位rx_data_valid_flag初始置0,在rx_start_flag的下降沿,进行数据异常检测,检测分为两部分,第一是检测数据包帧头、校验和是否正确,第二是检测数据个数n是否正确,如果检测正确,那么数据有效标志位rx_data_valid_flag置1,并保持一个数据时钟周期后置0;

数据搬移标志位rx_data_move_flag初始置0,在rx_data_valid_flag的下降沿rx_data_move_flag置1并保持到数据搬移完成后置0;

数据搬移将寄存器rx_data_memory数据、时间戳寄存器timestamp_memory数据搬移到ram寄存器rx_ram_meomry中,数据搬移完成后,数据接收完成标志rx_data_ready置1,并保持一个数据时钟周期后置0;

数据接收完成标志rx_data_ready和导航处理器的中断端口互联,那么数据接收完成会产生中断给导航处理器,导航处理器通过访问寄存器rx_ram_meomry读取cns或ins或gnss或转台的数据;

(3)数据发送及监测;

cns或ins或gnss或转台的数据发送及监测的步骤相同,具体如下:

导航处理器开始发送数据时,将发送使能标志tx_enable_flag置1,禁止其它异常访问发送ram寄存器tx_ram_memory数据,然后将要发送的数据依次发给寄存器tx_ram_memory,完成后将tx_enable_flag置0;

发送数据开始标志位tx_start_flag初始置0,在tx_enable_flag的下降沿置1并保持一个数据时钟周期;

标志位tx_start_flag置1时启动异步串口的并串转换,将1个字节数据转换为12bit数据,通过串口转换电路发送给cns或ins或gnss或转台模块,所述12bit数据包括1个起始位、8个数据位、1个奇校验位和2个停止位;

标志位tx_start_flag上升沿时,发送计数器tx_data_count置0,每发送一个字节数据时候,发送计数器进行累计,寄存器tx_ram_memory内数据发送完成后,如果计数器tx_data_count累计n等于发送数据包长度,发送成功标志tx_success_flag置1,并保持一个数据时钟周期,导航处理器通过tx_success_flag判断发送是否成功,即读取tx_success_flag标志位状态,若为1,则是成功,若为0,则是失败,如果tx_success_flag发送不成功,则再发一次,或放弃发送,直接转入故障处理程序。


技术总结
本发明提供了一种天文组合导航系统数据通信及处理方法,将不同传感器的采样数据保持整秒对齐,同步采集数据,通过FPGA实现天文组合导航系统各个单元模块的数据通信及数据处理,保证导航处理器与每一个传感器模块的数据通信实时准确,并能够监测数据通信状态,保证长时同步准确。本发明保证了系统长时间工作的同步准确性,实时监测每一个传感器模块状态及数据的可用性,为后续高精度组合导航提供基础,节省了导航处理器资源,保证读取的数据是完整有效,不要再重复做数据校验,提供了天文组合导航系统一定容错能力。

技术研发人员:王健;吴江;刘亚龙;周磊;翟永久
受保护的技术使用者:中国电子科技集团公司第二十研究所
技术研发日:2019.11.13
技术公布日:2020.04.10
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