Схема системы сбора данных на основе волоконно-оптического гироскопа

При проектировании системы сбора данных на основе волоконно-оптического гироскопа основное внимание уделяется выделению слабых сигналов угловой скорости из шума и достижению высокоточной, высокосинхронизированной цифровой конверсии. В настоящее время преобладает технический подход, использующий архитектуру «FPGA+DSP» для удовлетворения требований к высокоскоростному сбору данных на входе и сложной обработке сигналов на выходе.

Общая архитектура системы обычно состоит из четырех уровней: интерфейс датчика, обработка и сбор сигналов, основная обработка данных, а также связь и управление питанием. Для трехосной интегрированной системы необходимо синхронизировать сбор сигналов с трех ортогональных направлений.

В аппаратной части используется схема прецизионной обработки сигнала (усиление, сдвиг уровня) для согласования диапазона входного сигнала АЦП. Для обеспечения точного захвата слабых сигналов выбран высокоразрешающий сигма-дельта АЦП. FPGA отвечает за многоосевую синхронную синхронизацию и цифровую демодуляцию, а DSP выполняет управление с обратной связью, компенсацию ошибок и алгоритм инерциальной навигации. Интерфейсы связи поддерживают RS-422, CAN и др., а также включают функцию синхронизации PPS (импульсов в секунду).

В программных алгоритмах используется цифровая замкнутая система модуляции ступенчатой ​​волны, где фазовая обратная связь осуществляется через Y-образный волновод, что значительно улучшает динамический диапазон и линейность. Одновременно интегрированы такие алгоритмы, как динамическая компенсация напряжения, подавление вибраций и снижение шума опорного канала, что эффективно устраняет температурный дрейф и шум интенсивности источника света. Процесс обработки данных включает в себя инициализацию, калибровку, синхронную выборку, вычислительную компенсацию и интегральный вывод, а окончательные данные упаковываются в соответствии с протоколом связи и передаются на главный компьютер.

Конструкция системы обеспечивает баланс между высокой точностью, высокой синхронизацией и сильной помехоустойчивостью, что делает ее подходящей для сценариев навигационных приложений, требующих строгой динамической реакции и стабильности.

• Предыдущая запись

  Высокоточная интегрированная навигационная система I7200 помогает автономному вождению удерживать безопасную линию в зонах, где отсутствует GNSS-сигнал.

• Следующая запись

  MEMS-гироскопический датчик Micro-Magic M-QMG07 Series преодолевает технические ограничения в области высокоскоростного управления движением благодаря сверхвысокому диапазону действия.