一种惯性器件低频特性测试方法与流程

1.本发明属于惯性器件测试技术领域，尤其涉及一种惯性器件低频特性测试测试方法。


背景技术：

2.低频惯性传感器校准系统主要包括控制器，功率放大器，振动台，传感器，夹具等，其中控制器具有核心地位。在低频惯性传感器校准系统中，对振动信号的采集最常见的是采用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。从理论上看，只要用其中一类传感器测出相应的运动量，根据振动位移、速度、加速度之间存在的微分或积分关系便可求得另外两种运动量。然而，在实际测量工作中，由于位移、速度或加速度传感器及其后续仪表、微分或积分电路特性等方面的差别，引起的误差是不同的。
3.在低频惯性传感器校准试验中，现有技术适应范围受限、测试内容局限、自动化程度低等特点，因此我们提出一种通用的惯性器件低频特性测试方法。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种通用的惯性器件低频特性测试方法，固化惯性器件频响特性测试流程，能够提升自动化测试程度，实现全流程的自动化测试，建立能够快速响应新测试需求的标准化测试方法，节约测试成本，提高测试效率；满足多种惯性器件频响特性测试要求，能够准确检验惯性器件产品的质量，避免低层次质量问题和批次性质量问题的发生。
5.本发明实施例是这样实现的，一种惯性器件低频特性测试系统，包括：
6.三轴转台，所述三周转台用于模拟运动，提供测试过程中的运动环境；
7.测试计算机，所述测试计算机用于转台控制、通讯和数据计算；
8.被测惯性器件；
9.测试软件，所述测试软件用于实现与转台、惯性器件的数据交互，上下层程序通过共享内存进行数据交互。
10.作为本发明的一种优选实施方案，其中，
11.所述测试计算机包括：
12.机箱；
13.控制器，所述控制器设置在机箱内，用于管理整个测试系统；
14.反射内存卡，所述反射内存卡设置在机箱内，用于光纤通信，实现控制器和转台控制器之间的数据交互；
15.通讯板卡，所述通讯板卡设置在机箱内，用于实现惯性器件和控制器之间的数据交互。
16.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述控制器为凌华处理器刀片。
17.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述反射内存卡型号为vmic5565。
18.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述通讯板卡型号为alta-1553b。
19.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述被测惯性器件包括惯组、平台和 mems。
20.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述被测试软件采用cvi+rtx架构，上层cvi程序完成测试计算机初始状态设置、数据存储、频率特性计算等，下层rtx程序实现通讯初始化、光纤通信初始化，实现与转台、惯性器件的数据交互，上下层程序通过共享内存进行数据交互。
21.一种惯性器件低频特性测试流程，其特征在于，包括：
22.s1测试流程启动后，上层程序首先读取测试频点，依据测试频点生成测试指；
23.s2然后读取1553b配置，将测试指令和1553b配置通过共享内存传输至下层；
24.s3下层程序接收到测试指令和1553b配置数据后对1553b总线和 vmic5565进行初始化，
25.s4完成初始化后以1ms为控制周期，给转台控制器发送框架角指令，
26.s5读取惯性器件对转台转动的测量数据，读取转台转动的实际框架角；
27.s6把惯性器件数据和实际框架角通过共享内存传输给上层程序进行频率特性计算。
28.作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述频率特性计算采用以下算法：
29.设被测对象输入信号为x(t)＝asin(ωt)，输出信号将y(t)展开得：y(t)＝c1sin(ωt)+c2cos(ωt)，其中
30.为求c1，对y(t)乘以sin(ωt)并在n个周期内积分：
[0031][0032]
对y(t)乘以cos(ωt)并在n个周期内积分可求得c2：
[0033][0034]
利用输入输出采样数据，通过数值积分计算出上述等式中的积分项，可得被测对象在角频率ω处的系统增益和相移分别为：
[0035][0036]
[0037]
作为本发明的一种优选实施方案，其中，
[0038]
所述测试指令：y＝0.3
°
·
sin(ωt)；
[0039]
所述测试角频率点：0.1、1、10、20、30、40、50、60、70、80(rad/s)。
[0040]
本发明的有益效果：本发明在使用时，通用固化惯性器件频响特性测试流程，能够提升自动化测试程度，实现全流程的自动化测试，建立能够快速响应新测试需求的标准化测试方法，节约测试成本，提高测试效率；满足多种惯性器件频响特性测试要求，能够准确检验惯性器件产品的质量，避免低层次质量问题和批次性质量问题的发生。
附图说明
[0041]
图1是惯性器件低频特性测试系统的结构图；
[0042]
图2是惯性器件低频特性测试流程图。
具体实施方式
[0043]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0044]
本发明能够在图像在捕获、处理和传输过程中，有效地抑制图像的色彩噪声，降低色彩噪声对图像的影响。
[0045]
实施例一
[0046]
参阅图1，一种惯性器件低频特性测试系统，包括：
[0047]
三轴转台，所述三周转台用于模拟运动，提供测试过程中的运动环境；测试计算机，所述测试计算机用于转台控制、通讯和数据计算；在本实施例中，所述测试计算机包括：机箱；控制器，所述控制器设置在机箱内，用于管理整个测试系统；反射内存卡，所述反射内存卡设置在机箱内，用于光纤通信，实现控制器和转台控制器之间的数据交互；通讯板卡，所述通讯板卡设置在机箱内，用于实现惯性器件和控制器之间的数据交互，所述控制器为凌华处理器刀片；所述反射内存卡型号为vmic5565；所述通讯板卡型号为alta-1553b。
[0048]
被测惯性器件，在本实施例中，所述被测惯性器件包括惯组、平台和mems；
[0049]
测试软件，所述测试软件用于实现与转台、惯性器件的数据交互，上下层程序通过共享内存进行数据交互，所述被测试软件采用cvi+rtx架构，上层 cvi程序完成测试计算机初始状态设置、数据存储、频率特性计算等，下层rtx 程序实现通讯初始化、光纤通信初始化，实现与转台、惯性器件的数据交互，上下层程序通过共享内存进行数据交互。
[0050]
工作原理，该测试系统由转台、测试计算机、惯性器件构成，测试软件运行在测试计算机中，测试计算机通过vmic5565给转台控制器发送框架角指令控制转台转动，同时接收转台的实际框架角，惯性器件安装在转台上，转台带动惯性器件一起转动；惯性器件对转台的转动进行测量，并将测量出的转动信息发送至1553b总线，测试计算机通过alta-1553接收1553b总线上的转动信息，完成惯性器件转动信息的采集。
[0051]
实施例二
[0052]
参阅图2，一种惯性器件低频特性测试流程，包括：
[0053]
s1测试流程启动后，上层程序首先读取测试频点，依据测试频点生成测试指；
[0054]
s2然后读取1553b配置，将测试指令和1553b配置通过共享内存传输至下层；
[0055]
s3下层程序接收到测试指令和1553b配置数据后对1553b总线和 vmic5565进行初始化，
[0056]
s4完成初始化后以1ms为控制周期，给转台控制器发送框架角指令，
[0057]
s5读取惯性器件对转台转动的测量数据，读取转台转动的实际框架角；
[0058]
s6把惯性器件数据和实际框架角通过共享内存传输给上层程序进行频率特性计算。
[0059]
在本实施例中，所述频率特性计算采用以下算法：
[0060]
设被测对象输入信号为x(t)＝asin(ωt)，输出信号将y(t)展开得：y(t)＝c1sin(ωt)+c2cos(ωt)，其中
[0061]
为求c1，对y(t)乘以sin(ωt)并在n个周期内积分：
[0062][0063]
对y(t)乘以cos(ωt)并在n个周期内积分可求得c2：
[0064][0065]
利用输入输出采样数据，通过数值积分计算出上述等式中的积分项，可得被测对象在角频率ω处的系统增益和相移分别为：
[0066][0067][0068]
在本实施例中，
[0069]
所述测试指令：y＝0.3
°
·
sin(ωt)；
[0070]
所述测试角频率点：0.1、1、10、20、30、40、50、60、70、80(rad/s)。
[0071]
工作原理：一种通用的惯性器件低频特性测试方法，固化惯性器件频响特性测试流程，能够提升自动化测试程度，实现全流程的自动化测试，建立能够快速响应新测试需求的标准化测试方法，节约测试成本，提高测试效率；满足多种惯性器件频响特性测试要求，能够准确检验惯性器件产品的质量，避免低层次质量问题和批次性质量问题的发生。
[0072]
为了能够加载上述方法和系统能够顺利运行，该系统除了包括上述各种模块之
外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
[0073]
所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
[0074]
上述存储器可用于存储计算机以及系统程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0075]
本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0076]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0077]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0078]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。