本发明属于机电自动化领域，具体涉及一种高可靠热冗余转台角度采集系统。
背景技术：
1、随着科技水平的提升，对雷达任务可靠性的要求越来越高。天线位置信息测量与反馈是雷达功能实现的重要一环，一方面雷达伺服系统需要天线位置反馈实现雷达寻位功能，从而达到目标跟踪；另一方面雷达系统也需要天线位置反馈实现目标角度测量。
2、雷达天线固定安装在转台上，因此对于天线位置信息的测量其实就是对转台角度的测量。由于雷达工作环境复杂恶劣，且编码器和被测对象转台之间通过齿轮组啮合安装，装配及结构老化磨损等问题可能使编码器与被测对象之间的结构连接出现松动，导致编码器反馈的位置信息不能正确的反应被测对象真实角度，另外，因为人为或者自然环境的因素可能会导致一些器件如编码器、解码模块等的失效或损坏，雷达工作时电磁干扰问题也不能忽视，编码器和解码模块之间的高频模拟量信号传输、解码模块和上位机之间的现场总线数据传输都面临着很高的考验，上述任何一个环节出现问题都会导致转台角度采集功能失效，高可靠角度采集设计成为雷达伺服系统设计的重中之重。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本发明提出了一种转台角度采集系统，系统采取冗余设计，能够在线实时监测转台角度采集系统全链路的健康状况，当某一链路角度采集发生故障时自动切换至健康链路，实现冗余热备份，提升转台角度采集的任务可靠性。
2、本发明的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，包括主控显示模块、a路现场总线、b路现场总线、a解码模块、b解码模块、a同步轮系、b同步轮系、转台、减速箱、电机、驱动器、电机转速反馈总线；其中，a路现场总线、a解码模块、a同步轮系够成转台角度采集链路a，b路现场总线、b解码模块、b同步轮系够成转台角度采集链路b。
3、a同步轮系包括双弹簧消隙齿轮、齿轮组合、旋转变压器；a同步轮系安装在转台外侧，旋转变压器及齿轮组合通过双弹簧消隙齿轮和转台连接，通过a同步轮系将转台的角度位置转换为模拟量正余弦信号，送至a解码模块。
4、b同步轮系和a同步轮系结构组成完全相同，b同步轮系也安装在转台外侧，通过b同步轮系将转台的角度位置转换为模拟量正余弦信号，送至b解码模块。
5、主控显示模块、电机转速反馈总线、驱动器、电机、减速箱、转台依次连接。
6、a解码模块包括a零点输入模块、a轴角转换模块、a角码及速度输出模块、a高频励磁模块、a健康监测模块；来自a同步轮系的模拟量正余弦信号通过a解码模块转换为反映转台相对位置的数字量信号；其中，a解码模块的a零点输入模块接收来自主控显示模块的零点信息，a轴角转换模块将模拟量正余弦信号转换为反映转台绝对位置的数字量信号，扣除零点输入得到的零点信息后得到反映转台相对角度位置的数字量信号，对a链路转台角度采集结果进行求导运算得到转台的速度，a角码及速度输出模块将a链路转台角度采集结果及转台速度通过a路现场总线以固定的周期发送给主控显示模块；a高频励磁模块给a同步轮系的旋转变压器提供激励；a健康监测模块用来实时监测a解码模块的健康状态并将监测到的结果通过a路现场总线以固定周期发送给主控显示模块，健康监测内容包括对a解码模块工作电压监测、对轴角转换电路故障监测、对零点输入指令校验的正确性判别。
7、b解码模块包括b零点输入模块、b轴角转换模块、b角码及速度输出模块、b高频励磁模块、b健康监测模块，其与a解码模块构成一致，来自b同步轮系的模拟量正余弦信号通过b解码模块转换为反映转台相对位置的数字量信号，b解码模块将b链路转台角度采集结果、转台速度及b解码模块的实时健康监测状态通过b路现场总线以固定周期传递给主控显示模块。
8、主控显示模块包括状态输出显示单元、热冗余切换控制单元、a角度数据健康监测单元、b角度数据健康监测单元、a路数据收发单元、b路数据收发单元；a路数据收发单元完成从a路现场总线上读取a解码模块发出的a链路转台角度采集结果、转台速度及a解码模块的实时健康监测状态，并将这些信息传递给a路角度数据健康监测单元，a路数据收发单元还将零点配置信息通过a路现场总线发送给a解码模块；b路数据收发单元完成从b路现场总线上读取b解码模块发出的b链路转台角度采集结果、转台速度及b解码模块的实时健康监测状态，并将这些信息传递给b路角度数据健康监测单元，b路数据收发单元还将零点配置信息通过b路现场总线发送给b解码模块。
9、本发明的有益效果在于
10、本发明采取热冗余设计，并具有在线实时健康判别功能，某一支路发生故障后可以自动完成角度输出切换，将健康链路作为角度输出链路，提升系统任务可靠性；系统维修性测试性好，旋转变压器以转台外挂的方式安装，结合健康监测状态显示，可快速完成故障定位，方便维修维护。
1.一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：包括主控显示模块、a路现场总线、b路现场总线、a解码模块、b解码模块、a同步轮系、b同步轮系、转台、减速箱、电机、驱动器、电机转速反馈总线；其中，a路现场总线、a解码模块、a同步轮系够成转台角度采集链路a，b路现场总线、b解码模块、b同步轮系够成转台角度采集链路b；
2.根据权利要求1所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a解码模块包括a零点输入模块、a轴角转换模块、a角码及速度输出模块、a高频励磁模块、a健康监测模块；来自a同步轮系的模拟量正余弦信号通过a解码模块转换为反映转台相对位置的数字量信号；其中，a解码模块的a零点输入模块接收来自主控显示模块的零点信息，a轴角转换模块将模拟量正余弦信号转换为反映转台绝对位置的数字量信号，扣除零点输入得到的零点信息后得到反映转台相对角度位置的数字量信号，对a链路转台角度采集结果进行求导运算得到转台的速度，a角码及速度输出模块将a链路转台角度采集结果及转台速度通过a路现场总线以固定的周期发送给主控显示模块；a高频励磁模块给a同步轮系的旋转变压器提供激励；a健康监测模块用来实时监测a解码模块的健康状态并将监测到的结果通过a路现场总线以固定周期发送给主控显示模块，健康监测内容包括对a解码模块工作电压监测、对轴角转换电路故障监测、对零点输入指令校验的正确性判别；
3.根据权利要求2所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a解码模块和b解码模块的零点输入模块将a解码模块转换得到的a链路转台角度采集结果和b解码模块转换得到b链路转台角度采集结果进行零点对齐。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a解码模块通过a路现场总线、b解码模块通过b路现场总线发给主控显示模块报文带有校验字段。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述转台通过电机经减速箱连接拖动，电机由驱动器转速闭环驱动控制，电机尾部装有编码器，驱动器根据编码器解算得到电机实时转速，并将电机转速通过电机转速反馈总线送至主控显示模块。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a路现场总线、b路现场总线、电机转速反馈总线为can总线通信，a路现场总线和b路现场总线彼此独立。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述主控显示模块包括状态输出显示单元、热冗余切换控制单元、a角度数据健康监测单元、b角度数据健康监测单元、a路数据收发单元、b路数据收发单元；a路数据收发单元完成从a路现场总线上读取a解码模块发出的a链路转台角度采集结果、转台速度及a解码模块的实时健康监测状态，并将这些信息传递给a路角度数据健康监测单元，a路数据收发单元还将零点配置信息通过a路现场总线发送给a解码模块；b路数据收发单元完成从b路现场总线上读取b解码模块发出的b链路转台角度采集结果、转台速度及b解码模块的实时健康监测状态，并将这些信息传递给b路角度数据健康监测单元，b路数据收发单元还将零点配置信息通过b路现场总线发送给b解码模块。
8.根据权利要求7所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a路数据收发单元、b路数据收发单元发送的零点配置信息报文带有校验字段。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述a路角度数据健康监测包括对a链路现场总线、a解码模块的健康状态实时监测，并将监测结果送至热冗余切换控制单元，监测策略具体为：
10.根据权利要求9所述的一种高可靠热冗余转台角度采集系统，其特征在于：所述热冗余切换控制单元将来自a路角度数据健康监测单元和b路角度数据健康监测单元的健康监测结果进行比较，如果两个链路都是健康的，则将两个链路分别得到的位置信息、转速信息送至表决器进行表决，根据表决结果选择最终的角度输出链路；如果两个链路一个链路是健康的，一个链路是故障的，则将健康链路切换为角度输出链路，并将故障链路信息上报至状态输出显示单元；如果两个链路都故障，则上报两个故障链路的信息至状态输出显示单元。
