本发明涉及惯性组合测试方法，具体涉及一种惯性组合角振动测试方法。
背景技术：
惯性组合是飞行器控制分系统的重要组成部分，为实现对飞行器飞行过程的姿态控制和导航制导，具备提供视加速度和角速度测量信息，以及基准频标源的能力，需要建立以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统。该系统根据陀螺输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算飞行器的速度和位置，陀螺和加速度计输出数据的正确性直接决定了惯性组合产品性能的优劣。为保证陀螺和加速度计数据输出正确性，惯性组合从结构设计、机械传导、转位控制以及数据处理等多个方面均需要进行控制。
角振动试验是检测惯性组合频域特性的重要途径，包括惯性组合的幅值大小和相位滞后情况，为飞行器控制系统和姿态控制提供了数据支撑。
目前，角振动试验是在惯性组合上额外增加角振动ad采集模块(包括电路、接口和软件等)，用于角振动测试台的模拟信号采集、数据传输和数据处理。这样的方式增加了非功能要求的硬件电路，占据了惯性组合空间，因此，增加了小型化和轻量化设计难度；再者，角振动ad采集模块为非正式功能范畴，仅应用于角振动试验，不利于成本控制；另外，各惯性组合还需要根据自身特点，独立设计dsp软件和fpga软件，增加了不必要的人力和物力投入。
技术实现要素：
本发明为解决现有检测惯性组合性能的角振动试验系统，需额外增加角振动ad采集模块，导致小型化和轻量化设计困难，以及不利于成本控制的技术问题，提供一种惯性组合角振动测试方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种惯性组合角振动测试方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
s1，安装固定激光惯性组合
将激光惯性组合通过角振动工装固定在角振动转台台面上，激光惯性组合、角振动工装和角振动转台保持同轴；
s2，烧写驻留程序
在信号采集系统中烧写驻留程序；所述信号采集系统用于采集激光惯性组合和角振动转台在测试时的输出信号，信号采集系统包含多种串口；
s3，确定串口和角振动程序
s3.1，在驻留程序与地面测试程序之间建立通讯，所述地面测试程序中包含多种串口；
s3.2，通过驻留程序向地面测试程序按预设时间间隔发送电路准备指令，并依次查询地面测试程序中各串口的反馈指令，直至接收到任一串口的反馈指令，则确认该串口为工作串口；
s3.3，经地面测试程序与驻留程序之间的通讯，通过工作串口向信号采集系统相应串口写入角振动程序，所述角振动程序与激光惯性组合相对应；
s4，进行测试
启动角振动转台，通过信号采集系统中与工作串口对应的串口和角振动程序，采集激光惯性组合输出的数字量信号，以及角振动转台输出的信号，并将采集的信号存储至上位机中。
进一步地，步骤s2和步骤s3.1中，所述多种串口为异步rs422/232串行通讯总线、同步rs485串行通讯总线、can2.0b标准总线、1553b总线和usb虚拟串行通讯总线的任意组合。
进一步地，步骤s4中，所述激光惯性组合输出的数字量信号包括激光惯性组合中陀螺和加速度计的数据。
进一步地，步骤s4中，所述将采集的信号存储至上位机中之前还包括：对信号采集系统采集的角振动转台输出的信号进行平滑处理，再对平滑处理后的角振动转台输出的信号，以及激光惯性组合输出的数字量信号进行相频补偿计算和整合。
进一步地，所述对信号采集系统采集的角振动转台输出的模拟信号进行平滑处理具体为：根据激光惯性组合输出的数字量信号和角振动转台输出的信号的传输格式和传输速率，计算出激光惯性组合输出的数字量信号和角振动转台输出的模拟信号之间的数据延时时间，推算激光惯性组合输出的数字量信号与角振动转台输出的模拟信号之间的对应关系，根据该对应关系对角振动转台输出的模拟信号进行平滑处理。
进一步地，步骤s4中，所述采集激光惯性组合输出的数字量信号，以及角振动转台输出的模拟信号时的采集频率，具体是根据激光惯性组合通过地面测试台向信号采集系统输出的同步时钟信号确定的采集频率。
进一步地，步骤s3.2中，所述预设时间间隔为一秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明惯性组合角振动测试方法，充分考虑了多型号不同惯性组合角振动实验的通用性要求，设计了驻留功能，可实时根据要求在线烧写角振动程序；同时，信号采集系统包含多种串口，可通过地面测试程序与驻留程序确定工作串口，能够满足各种惯性组合对外接口要求，测试时，不需要根据惯性组合的对外接口匹配不同接口的信号采集系统，避免了在原惯性组合上增加角振动ad采集模块。
2.本发明中多种串口为异步rs422/232串行通讯总线、同步rs485串行通讯总线、can2.0b标准总线、1553b总线和usb虚拟串行通讯总线的任意组合，能够满足现有常用串口的需求。
3.本发明中对信号采集系统采集的信号还进行了相频补偿计算和整合，检测惯性组合的频域特性，能够对惯性组合的幅值大小和相位滞后情况进行采集。
附图说明
图1为本发明惯性组合角振动测试方法对应的测试平台示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。
对惯性组合进行角振动测试时，搭建图1所示的测试平台进行测试，将待测试的激光惯性组合通过角振动工装固定在角振动转台的台面中心位置附近，每次测试时，激光惯性组合的试验轴方向与角振动转台转动轴方向保持一致，其中，供电系统为整个测试平台供电；角振动工装的作用是将激光惯性组合安装固定在角振动转台上；地面测试台一方面能将供电系统提供的电源转换为适用于测试平台的电压值，另一方面，激光惯性组合对外输出两路信号，除需要采集的数字量信号外，还将输出一路同步时钟信号，该路同步时钟信号将经过地面测试台传输至信号采集系统，用于设定信号采集系统的采集频率，该同步时钟信号与激光惯性组合输出的数字量信号输出频率具有一定的对应关系，地面测试台将根据激光惯性组合输出的数字量信号输出频率，向信号采集系统发送一定数值的同步时钟信号，另外，角振动转台输出的信号为持续输出，信号采集系统将根据同步时钟信号按一定频率采集信号；信号采集系统用于采集激光惯性组合输出的数字量信号和角振动转台闭环输出的信号，并将采集到的信号存储到上位机中，采集到的信号一般通过rs422接口传出至上位机，可在线分析上位机中存储的数据，也可在测试结束后，离线分析上位机中的数据，检查其能否满足测试指标要求。
具体的测试方法为如下：
s1，将激光惯性组合通过角振动工装固定在角振动转台台面上，激光惯性组合、角振动工装和角振动转台保持同轴；
s2，在信号采集系统中烧写驻留程序；信号采集系统用于采集激光惯性组合和角振动转台在测试时的输出信号，信号采集系统包含多种串口；
s3.1在地面测试程序与驻留程序之间建立通讯，地面测试程序中包含多种串口，地面测试程序与信号采集系统相对应；
前述的多种串口可以是多种组合，能够适用于大部分串口要求，也可以根据实际应用需要进行调整，选择其他串口组合。
s3.2，通过驻留程序向地面测试程序按预设时间间隔发送电路准备指令，并依次查询地面测试程序中各串口的反馈指令，直至接收到任一串口的反馈指令，则确认该串口为工作串口；
s3.3，经地面测试程序与驻留程序之间的通讯，通过工作串口向信号采集系统相应串口写入角振动程序，角振动程序与激光惯性组合相对应；
s4，启动角振动转台，通过信号采集系统中与工作串口对应的串口和角振动程序，每10ms实时采集激光惯性组合输出的数字量信号，以及角振动转台输出的信号，具体采集激光惯性组合中陀螺和加速度计的数据，以及角振动转台输出的ad数据，进行相频补偿计算后将数据整合，通过rs422串口发送至上位机中。对采集的角振动转台的ad数据进行相频补偿计算之前，根据数据传输格式和传输速率计算出角振动转台输出的信号与激光惯性组合输出的数字量信号之间的数据延时时间，推算出陀螺和加速度计的数据所对应的实时ad数据，得到两路数据的对应关系，并根据该对应关系，对采集的角振动转台的ad数据进行平滑处理。
本发明的测试方法，充分考虑了多型号不同激光惯性组合进行角振动实验的通用性要求，增加了驻留功能，可实时根据要求在线烧写角振动程序。同时，与测试系统结合设计了多种通讯接口，异步rs422/232串行通讯总线、同步rs485串行通讯总线、can2.0b标准总线、1553b总线、usb虚拟串行通讯总线，可满足绝大部分激光惯性组合对外接口要求，避免了在原激光惯性组合上增加数据采集模块的多余设计。
另外，驻留程序的具体执行为：系统上电后，驻留程序每秒通过rs232、rs422a、rs422c、usb串口向外发送一帧“电路准备好”指令，具体帧格式见表1：
表1“电路准备好”指令帧格式
除rs232波特率为115200bps外，其余串口均为921600bps，1位奇校验位，1位停止位。同时，驻留程序依次查询rs232、rs422a、rs422c、usb串口接收fifo。如果收到“上传/下载”指令，则停止向外发送“电路准备好”指令，并进入“上传/下载”流程。
如果10s后，仍未收到有效指令，则将从flash中0x90040000开始加载1k字节到片内0x5000程序，然后程序跳转至0x5000地址。
信号采集系统中可通过设置角振动电路实现驻留程序和角振动程序的运行，角振动电路硬件由dsp最小系统tms320c6713+flash+sdram+fpga构成，外围辅以ad转换电路、通讯总线接口、脉冲接口电路，驻留软件和角振动软件均运行在dsp中。
以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1，安装固定激光惯性组合
将激光惯性组合通过角振动工装固定在角振动转台台面上，激光惯性组合、角振动工装和角振动转台保持同轴；
s2，烧写驻留程序
在信号采集系统中烧写驻留程序；所述信号采集系统用于采集激光惯性组合和角振动转台在测试时的输出信号，信号采集系统包含多种串口；
s3，确定串口和角振动程序
s3.1，在驻留程序与地面测试程序之间建立通讯，所述地面测试程序中包含多种串口；
s3.2，通过驻留程序向地面测试程序按预设时间间隔发送电路准备指令，并依次查询地面测试程序中各串口的反馈指令，直至接收到任一串口的反馈指令，则确认该串口为工作串口；
s3.3，经地面测试程序与驻留程序之间的通讯，通过工作串口向信号采集系统相应串口写入角振动程序，所述角振动程序与激光惯性组合相对应；
s4，进行测试
启动角振动转台，通过信号采集系统中与工作串口对应的串口和角振动程序，采集激光惯性组合输出的数字量信号，以及角振动转台输出的信号，并将采集的信号存储至上位机中。
2.如权利要求1所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于：步骤s2和步骤s3.1中，所述多种串口为异步rs422/232串行通讯总线、同步rs485串行通讯总线、can2.0b标准总线、1553b总线和usb虚拟串行通讯总线的任意组合。
3.如权利要求1或2所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于：步骤s4中，所述激光惯性组合输出的数字量信号包括激光惯性组合中陀螺和加速度计的数据。
4.如权利要求3所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于，步骤s4中，所述将采集的信号存储至上位机中之前还包括：对信号采集系统采集的角振动转台输出的信号进行平滑处理，再对平滑处理后的角振动转台输出的信号，以及激光惯性组合输出的数字量信号进行相频补偿计算和整合。
5.如权利要求4所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于，所述对信号采集系统采集的角振动转台输出的信号进行平滑处理具体为：根据激光惯性组合输出的数字量信号和角振动转台输出的模拟信号的传输格式和传输速率，计算出激光惯性组合输出的数字量信号和角振动转台输出的模拟信号之间的数据延时时间，推算激光惯性组合输出的数字量信号与角振动转台输出的模拟信号之间的对应关系，根据该对应关系对角振动转台输出的模拟信号进行平滑处理。
6.如权利要求4所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于：步骤s4中，所述采集激光惯性组合输出的数字量信号，以及角振动转台输出的模拟信号时的采集频率，具体是根据激光惯性组合通过地面测试台向信号采集系统输出的同步时钟信号确定的采集频率。
7.如权利要求1所述一种惯性组合角振动测试方法，其特征在于：步骤s3.2中，所述预设时间间隔为一秒。
技术总结