惯导组件输出脉冲计数方法和装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910293363.1 (22)申请日 2019.04.12 (71)申请人 北京无线电测量研究所 地址 100851 北京市海淀区永定路50号 (72)发明人 刘霁阳吕泽杉 (74)专利代理机构 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人 付生辉 (51)Int.Cl. H03K 23/00(2006.01) H03K 21/40(2006.01) (54)发明名称 一种惯导组件输出脉冲计数方法和装置 (57)摘要 本发明公开了一种惯导组件输出脉冲计数 方法， 包括： 。

2、对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 周期性的锁 存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 检 测每个周期脉冲计数数量是否合格后输出结果， 本发明还公开了一种惯导组件输出脉冲计数装 置。 本发明采用的自动清零计数方法和装置在采 样时刻只锁存数据， 而不清零计数器， 计数过程 不受干扰， 可以避免信号冲突及时间间隙可能导 致的数丢数问题， 满足高频惯导组件输出脉冲的 高精度计数要求， 可作为惯导组件输出脉冲的一 般计数方法， 具有系统计数器要求低、 计数值精 度高、 无数据丢失， 成本低廉等优点， 可以广泛使 用。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 110。

3、061734 A 2019.07.26 CN 110061734 A 1.一种惯导组件输出脉冲计数方法， 其特征在于， 包括： 对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 检测每个周期脉冲计数数量是否合格后输出结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 所述周期性的锁存采样 计数并计算每个周期的脉冲数量后， 计数不清零， 直到数值累积到设定阈值后从零开始循 环计数。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的 阈值为2M-1个， 当累积计数数值不大。

4、于2M-1时， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差 值。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的 阈值为2M-1个， 当累积计数数值超过2M-1时， 继续从零开始计数， 周期脉冲数值为相邻两次 采样计数数值的差值加2M。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 当检测到每个周期脉冲计数数量不在设定 的阈值范围内时， 进行报警处理， 并自动停止对惯导组件通电。 6.一种惯导组件输出脉冲计数装置， 其特征在于， 包括： 电源、 计数器、 采集器、 监测器 及综合控制器， 其中， 所述电源用于对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 所述计数器用于对。

5、脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 所述采集器用于周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 所述监测器用于检测每个周期脉冲计数数量是否合格， 并在异常情况下控制惯导组件 断电； 所述综合控制器对采集器采样到的每周期脉冲数量进行综合统计并进行解算。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述采集器周期性的锁存采样计数并计算 每个周期的脉冲数量后， 计数不清零， 直到数值累积到设定阈值后从零开始循环计数。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述计数器设定计数的最大位数为M， 即可 记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数数值不大于2M-1时， 周期脉冲数值为相邻两次采样计。

6、 数数值的差值。 9.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述计数器设定计数的最大位数为M， 即可 记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数数值超过2M-1时， 继续从零开始计数， 周期脉冲数值 为相邻两次采样计数数值的差值加2M。 10.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 当所述监测器检测到每个周期脉冲计数 数量不在设定的阈值范围内时， 进行报警处理， 并控制电源停止对惯导组件通电。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110061734 A 2 一种惯导组件输出脉冲计数方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及脉冲计数。 更具体地， 涉及一种惯导组件输出脉冲计数方法和装置。 背景。

7、技术 0002 惯导组件全称为惯性导航组件， 工作原理为光纤或激光等型的陀螺经过陀螺组件 电路的转换， 将有关物理量转化为TTL脉冲电平输出的特性， 作为一种高精度测量元件， 其 脉冲数量的采集是决定其使用精度的关键。 一般脉冲计数方法一是采用大计数器对整个测 试过程的脉冲数进行采集， 受计数器溢出的影响， 测试的总时长受限； 二是短周期定时采集 脉冲， 锁存数据并清零， 该方法对于低速脉冲可以采集， 但对于高频脉冲， 该计数方法容易 受取数锁存与清零之间的物理延迟性， 导致脉冲数丢失， 无法做到无丢数高精度脉冲采集， 因此在实际使用中有较大的局限性。 0003 因此， 需要提供一种惯导组件输。

8、出脉冲计数方法和装置。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种惯导组件输出脉冲计数方法和装置， 能使用低成本计 数器实现高精度计数功能、 且不会出现丢数等问题。 0005 为达到上述目的， 本发明采用下述技术方案： 0006 一种惯导组件输出脉冲计数方法， 包括： 0007 对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 0008 对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 0009 周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 0010 检测每个周期脉冲计数数量是否合格后输出结果。 0011 进一步的， 所述方法还包括： 所述周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲 数量后， 计数不清零， 直到数值累积。

9、到设定阈值后从零开始循环计数。 0012 进一步的， 设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数 数值不大于2M-1时， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差值。 0013 进一步的， 设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数 数值超过2M-1时， 继续从零开始计数， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差值加2M。 0014 进一步的， 当检测到每个周期脉冲计数数量不在设定的阈值范围内时， 进行报警 处理， 并自动停止对惯导组件通电。 0015 本发明还公开了一种惯导组件输出脉冲计数装置， 包括： 电源、 计数器、 采集器、 监 测。

10、器及综合控制器， 其中， 0016 所述电源用于对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 0017 所述计数器用于对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 0018 所述采集器用于周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 0019 所述监测器用于检测每个周期脉冲计数数量是否合格， 并在异常情况下控制惯导 说明书 1/4 页 3 CN 110061734 A 3 组件断电； 0020 所述综合控制器对采集器采样到的每周期脉冲数量进行综合统计并进行解算。 0021 进一步的， 所述采集器周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲数量后， 计 数不清零， 直到数值累积到设定阈值后从零开始循环计数。 0022。

11、 进一步的， 所述计数器设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数数值不大于2M-1时， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差值。 0023 进一步的， 所述计数器设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的阈值为2M-1个， 当累积计数数值超过2M-1时， 继续从零开始计数， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值 的差值加2M。 0024 进一步的， 当所述监测器检测到每个周期脉冲计数数量不在设定的阈值范围内 时， 进行报警处理， 并控制电源停止对惯导组件通电。 0025 本发明的有益效果如下： 0026 本发明所述技术方案采用的自动清零计数方法和装置在采样时刻只锁存。

12、数据， 而 不清零计数器， 计数过程不受干扰， 可以避免信号冲突及时间间隙可能导致的数丢数问题， 满足高频惯导组件输出脉冲的高精度计数要求， 可作为惯导组件输出脉冲的一般计数方 法， 具有系统计数器要求低、 计数值精度高、 无数据丢失， 成本低廉等优点， 可以广泛使用。 附图说明 0027 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明； 0028 图1为本发明一种惯导组件输出脉冲计数方法流程图； 0029 图2为自动从零循环计数原理图； 0030 图3为一种惯导组件输出脉冲计数方装置示意图。 具体实施方式 0031 为了更清楚地说明本发明， 下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说。

13、 明。 附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。 本领域技术人员应当理解， 下面所具体 描述的内容是说明性的而非限制性的， 不应以此限制本发明的保护范围。 0032 如图1所示， 本发明公开的一种惯导组件输出脉冲计数方法， 包括： 0033 S1、 对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 0034 S2、 对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 0035 S3、 周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 0036 S4、 检测每个周期脉冲计数数量是否合格后输出结果。 0037 具体的， 在对惯导组件加电后， 待电源的输出电流稳定时， 惯导组件正常启动工 作， 输出高频脉冲信号， 惯导组件与计数。

14、器连接， 计数器接收高频脉冲信号， 对惯导组件脉 冲数进行累积计数， 并接收采样器发来的计数锁存信号， 将当前计数器值发送给采样器进 行处理； 本申请采用不清零计数， 可以有效防止丢数等情况的发生。 0038 防丢数原理为： 传统的同步或异步清零式计数器， 同步清零由于清零信号可能与 高频脉冲同时发生， 导致漏记风险； 异步清零需要在数据锁存后方可清零， 则在锁存与清零 信号间存在物理时间间隙， 对于高速脉冲信号， 清零会漏记该时间间隙内的脉冲数值， 导致 说明书 2/4 页 4 CN 110061734 A 4 计数精度降低。 本文采用的自动清零计数方法在采样时刻只锁存数据， 而不清零计数器。

15、， 计 数过程不受干扰， 可以避免信号冲突及时间间隙可能导致的数丢数问题， 满足高频惯导组 件输出脉冲的高精度计数要求。 0039 每个采样周期的计数原理如图2所示， 0040 设计数器的位数为M， 即可计录2M-1个计数值， 当计数值不大于2M-1时， 采样器对计 数值只进行本次采样数据减去上一次采样数据， 即可得本周期计数值如下式可得出： 0041 NN2-N1 0042 式中， N1为T1时刻计数器传来的累积计数值， N2为T2时刻计数器传来的累积计数 值， T1与T2为相邻的两个周期中对应的采样时刻， 即T1与T2间相隔一个周期时间， N为本周期 的脉冲数值。 0043 随脉冲数的累积。

16、， 计数器会超出2M-1个数值后继续从0开始循环计数， 设TK时刻在 锁存溢出前， 对应计数为NK， TK+1时刻在锁存溢出后， 对应计数值NK+1， 则采集器可得出本周 期脉冲数值为： 0044 N2M-NK+NK+1； 0045 即为本周期采集到的值； 0046 综上， 采样器对脉冲数的统计为如下 0047 NN2-N1(当N2N1) 0048 N2M-NK+NK+1(当NKNK+1) 0049 由于一个正常惯导组件的每周期输出脉冲数值在一定范围内， 本申请中设定为5- 15， 如果某个周期采样数值不在此范围内， 则认为该周期计数值超差； 若发生超差等问题， 监测器则进行报红警示处理， 并。

17、控制电源对惯导组件进行断电处理， 保证惯导组件的器件 在故障排除前不再加电， 保证其安全性， 减小设备损坏带来的维修成本。 0050 综合控制器对连续若干个周期的计数值累加， 并评估脉冲累加结果是否准确， 将 正确的脉冲数提供给后级导航计算机进行惯导解算， 进而完成对整个惯导组件的脉冲数的 应用。 故障排除后， 综合控制器可以复位监测器的报警输出， 惯导组件可以再次加电。 0051 至此， 就完成了惯导组件输出脉冲计数与测试。 0052 如图3所示， 本发明的一个实施例还公开了一种惯导组件输出脉冲计数装置， 包 括： 电源、 计数器、 采集器、 监测器及综合控制器， 其中， 0053 所述电源。

18、用于对惯导组件通电输出高频脉冲信号； 0054 所述计数器用于对脉冲信号的脉冲数进行累加计数； 0055 所述采集器用于周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲计数数量； 0056 所述监测器用于检测每个周期脉冲计数数量是否合格， 并在异常情况下控制惯导 组件断电； 0057 所述综合控制器通过电源控制1控制电源为惯导组件加电， 还用于对采集器采样 到的每周期脉冲数量进行综合统计并进行解算。 0058 采集器周期性的锁存采样计数并计算每个周期的脉冲数量后， 计数不清零， 直到 数值累积到设定阈值后从零开始循环计数。 0059 计数器设定计数的最大位数为M， 即可记录数值的阈值为2M-1个， 当。

19、累积计数数值 不大于2M-1时， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差值； 当累积计数数值超过2M-1 说明书 3/4 页 5 CN 110061734 A 5 时， 继续从零开始计数， 周期脉冲数值为相邻两次采样计数数值的差值加2M。 0060 当所述监测器检测到每个周期脉冲计数数量不在设定的阈值范围内发生超差现 象时， 进行报警处理， 并通过电源控制2控制电源停止对惯导组件通电， 保证惯导组件的器 件在故障排除前不再加电， 保证其安全性， 减小设备损坏带来的维修成本。 0061 本发明所述技术方案采用的自动清零计数方法和装置在采样时刻只锁存数据， 而 不清零计数器， 计数过程不受干扰， 。

20、可以避免信号冲突及时间间隙可能导致的数丢数问题， 满足高频惯导组件输出脉冲的高精度计数要求， 可作为惯导组件输出脉冲的一般计数方 法， 具有系统计数器要求低、 计数值精度高、 无数据丢失， 成本低廉等优点， 可以广泛使用。 0062 本领域的技术人员应明白， 本申请的实施例可提供为方法、 装置(设备)、 或计算机 程序产品。 因此， 本申请可采用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面 的实施例的形式。 而且， 本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计 算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等)上实施的计算机程 序产品的形式。 0。

21、063 本申请是参照根据本申请实施例的方法、 装置(设备)和计算机程序产品的流程图 和/或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程 和/或方框、 以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。 可提供这些计算机程序指 令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生 一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 0064 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可。

22、读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。 0065 显然， 本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例， 而并非是对 本发明的实施方式的限定， 对于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动， 这里无法对所有的实施方式予以穷举， 凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。 说明书 4/4 页 6 CN 110061734 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 110061734 A 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 110061734 A 8 。