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题目:空空导弹GPS/SINS组合导航系统性能评估平台设计

关键词:GPS/SINS,PCI,FPGA,ARINC429,虚拟仪器

  摘要

本文研制一套能够对某型号空空导弹GPS/SINS组合导航系统飞控组件的性能评估测试平台。测试平台由主控系统、GPS模拟器、惯性参考系统和飞控组件四部分构成。主控系统以工业控制型计算机为控制核心,通过ARINC429通讯卡、BMK通讯卡、IO卡、AD采集卡和适配器,实现发控时序模拟和遥测信息接收功能。GPS模拟器模拟全球GPS卫星轨迹,给出特定时间指定路径点的可见星数目和位置,模拟输出GPS接收机数据。惯性参考系统作为飞控组件导航性能的参考,判断飞控组件工作状况。本文讲详细讲述了ARINC429通讯卡的设计,对如何用FPGA实现429数据的定时循环发送功能和外部脉冲边沿触发的发送功能进行了阐述;讲述了BMK通讯卡输入输出接口的工作原理和设计方法,详细说明了如何使用FPGA设计缓冲FIFO实现高速总线和低速总线之间的数据瓶颈,并给出了BMK双RAM缓冲的设计方法和中断发生机制。上位机软件采用虚拟仪器设计思想,在LabVIEW7.1环境下开发。讲述了如何使用NI-VISA生成PCI设备驱动以及对设备读写的基本操作。测试平台各功能模块的测试软件的设计原理和操作方法也给出了比较详细的说明。经实际使用表明,测试系统运行稳定可靠,操作维护方便,各项指标均满足设计要求。