惯导飞控综合测试系统设计与实现

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1、文章编号：1671—4598(2011103—0575一04中圈分类号：TP216文■标识码：A惯导飞控综合测试系统设计与实现赵亮亮1，肖明清1，王志红2，程建军1，陈利安1(1．空军工程大学自动测试实验室。陕西西安710038I2．空军驻京丰地区军事代表室，北京100074)摘要：设计并实现了一种惯导飞控综合测试系统，采用MCU与FPGA结合的体系结构}MCU通过并行总线与FPGA进行信息交互，通过RS422总线与上位机进行通信；FPGA芯片设计开发采用结构描述的电路架构描述方式，便于软件的调试l设计的测试

2、系统集成度高，．单个系统可实现对惯导和飞控系统的测试；测试精度高，可将故障准确定位于某一路角速度或加速度通道}应用结果表明，测试系统能够很好满足惯导及飞控系统的测试要求．运行稳定可靠，具有一定的实用性和推广价值．关键词：RS422；MCUIFPGA；惯导l飞控DesignandImplementationofIntegratedTestSystemforInertialNavigationSystemandFlightControlSystemZhaoLianglian91，XiaoMingqin91，Wan

3、gZhihon92，ChengJinjunl，ChenLi’anl(1．ATSLab．。AirForceEngineeringUniv，Xi’all710038，China；2．MilitaryRepresentativesOfficeofAirForceinJingfengDistrict，Beijing100074，China)Abstract：Anintegratedtestsystemforinertialsystemandflightcontrolsystemisintroduced。whichis

4、basedonMCUandFPGA．MCUcommunicatewithFPGAthroughparallelbus．TheRS422busisUSedtocommunicatewiththehostcomputer．FPGAchipisdesignedbyarchitecturedescription。convenientforthedesigning．Thesystemhasahighdegreeofintegration，bothnavigationsystemandflightcon—troisyst

5、emcanbetestedbyonesingletestsystem；italsohashightestingprecision，faultofanychannel--angularvelocityoracceleration，canbelocatedprecisely．Theapplicationshowsthatthissystemmeetthedesignneedsofinertialsystemandflightcontrolsystem，meanwhileitrunsstably．Thetechno

6、logyandmethoiisadoptedinthesystemarepracticalandworthyofusingabroad．controlsystemKeywords：RS422；MCU；FPGA；inertialnavigationsystem；flight其中MCU和FPGA是本板卡的核心。电路板通过RS422总O引言线与上位机通信。惯导系统是飞行器控制系统的重要组成部分，其核心部件是陀螺仪和加速度计[I】。陀螺仪用于敏感飞行器的角速度信息，加速度计作用是敏感飞行器的线运动信息，它们分别用于测

7、量飞行器的角速度和加速度，并将其提供给姿态稳定系统和制导系统，从Iiii完成惯性制导和保证飞行器的稳定飞行[z]。飞行控制(简称飞控)系统又称自动驾驶仪，其主要作用是通过惯导系统的敏感信号来构成闭环反馈控制回路，从而确保飞行图1测试系统硬件总体结构器姿态和高度的稳定，达到控制飞行的目的。(1)FPGA惯导系统及飞控系统正常稳定工作，才能确保飞行器安全FPGA主要功能为模拟及测试惯导。①根据飞控系统的激可靠飞行。论文设计一款基于FPGA与MCU的测试系统，系励信号，模拟惯导，输出相应的角速度、加速度及相应的同步

8、统集成了对加速度计和陀螺仪的测试功能，实现对惯导及飞控脉冲给飞控系统，测试飞控系统的性能，②模拟毪控系统输出系统的测试，故障可精确定位于组件，为惯导及飞控系统维修相应的激励信号给惯导，测试惯导系统。保障提供了可靠依据，同时具有很强的扩展性。(2)MCU·l测试系统总体设计FPGA通过MCU与上位机通信，MCU主要功能为：①1．1测试系统硬件设计作为下位机。接收上位机传送的控制信息，对其进行实时处系统