惯导自动检测设备平台模拟器的研制

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引言随着我国经济的发展，国家开始关注对惯性自动检测设备平台模拟器的研制。惯性导航系统是一款不需要外界信息，能够自己自主的自主式导航系统。专家利用自动检测平台模拟器，检测出惯性导航系统中存在的问题，并对其进行改正，惯性导航系统的发展必须与自动检测设备平台模拟器共同进步。

1 惯性导航系统的简介

一般的导航系统都需要外界的卫星提供信息定位，比如北斗导航就需要结合北斗卫星的信号输出，这就与外界有了联系。但是在某些地方不方便与外界联系，北斗导航系统就不能正常的运行，这就需要人们研制出一款新的导航系统，惯性导航系统由此而生。它工作时是不需要外界提供任何信息作为支持，它也不会向外界释放出任何能量，完全是一款自给自足的自主式导航系统。它被广泛运用于民航客机，军队特种车辆，以及远洋海轮上。它的特殊性在于它的工作原理，以牛顿力学定律为基础，运用计算机以检测物体为参考系，在这个参考系中测算出该物体的加速度，并且运用相关程序对时间进行积分，最终把被检测物体的变换位置显示在导航坐标系上。运用这套系统，最终得到物体的速度和相关位置信息。正因为运用了牛顿定律这一自然定律，才能诞生出这套不依赖外界信息的自主式导航系统，所以他广泛运用于各行各业。

我国近几年的科技发展迅速，带动了惯性导航系统的发展，并且得到了广泛的运用。比如说在人人皆知的长征系列运载火箭上就运用到了动力调谐陀螺四轴平台系统。并且衍生出了许多子系列的导航系统，比如运用光纤陀螺的惯性导航系统，还有运用激光陀螺的惯性导航系统，也有和GPS相结合形成的惯性导航系统被广泛运用于军队导弹设备，海军舰队，是中国军队转型为现代化科技队伍，为我国在国际上的影响力奠定基础。

2 惯性导航系统检测设备平台模拟器

2.1 自动检测平台的组成 为了提高惯性导航系统的导航准确率以及故障隔离定位率，我们要对惯性导航系统进行自我检测的研究，专家设计出了自动检测的惯性导航系统模拟器。在惯性导航系统的基础上，结合数字程控技术，将惯性导航系统的模拟平台和实际现实中的操作平台实现实时对换操作。该模拟器以程控数字电位计为核心，对惯性导航系统自动检测模拟器单独控制，不影响实际平台上的操作运行。该自动检测设备平台的主要组成由平台、计算机、相关接口和电子线路组成。最主要的是平台腔和电子腔。有这两个腔体的配合，实现平台稳定，温度控制，和自我检测等功能。

2.2 惯性导航系统运行原理 惯导导航系统单独使用时会有累计误差，实际应用中多与以GPS和北斗为代表的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)等辅助系统构成组合系统，得到载体的全局位置。当卫星信号丢失时，通过惯导积分可以获取较为准确的实时位姿推算。对于不要求实时性的测绘应用，通过平滑算法能获取更高的定位精度。

惯性导航系统是由十三个可更换单元组成的。分别有惯性平台、量化器和陀螺施矩电路板、放大器与信号器激励电源板、卫星导航接收机板、温控电路与马达电源板、接口计算机板、专用接口板、主计算板、接口电路板、总线接口板、计算机电源板、平台电源板、主整流电源板。在设计该惯性导航系统时，需要在自动检测模拟器平台进行故障诊断分析，第一步运用惯性导航系统BIT自动检测，然后从故障报告中查找问题。这个诊断过程必须是闭环状态。如果要检测惯性导航的各单元间温度过高，或者这些原件在运行时温度过低，或者是陀螺运转马达的电源出现故障，加速度数据输出故障，这些问题需要运用自动检测设备平台模拟器，运用这一模拟器来检测问题根源。比如说二十八伏主整流电源超差，那么问题就出在平台电源板或者是计算机电源板，也有可能是主整流电源板出现故障。

2.3 惯性导航系统的作用 惯性导航平台模拟器的主要功能，有加速度计输出，温控回路板输入，各同位器及方位分解器的输出，模拟外环自动增益信号送至相应放大器路口，模拟各稳定回路放大器输出负载，模拟惯性导航系统内各种加热片。为了在惯性导航系统运行时减少信号干扰，可以将信号模拟和负载模拟分开运行的方法。首先有信号发生器，温控回路模拟器电路，各旋变输出模拟电路，陀螺信号输出模拟电路，加速度计输出模拟电路，外环自动增益模拟电路。再通过模拟负载箱，也就是模拟负载电路，把信号输出给计算机进行计算得到最终结果。通过这些电路，完成了对信号的转化，最终达到控制功能。

3 平台模拟器的控制

惯性导航系统自动检测设备的运行检测，需要在模拟器平台进行控制模拟。控制系统的硬件设施，有控制计算机，VXI控制机箱，惯性导航信号发生器，惯性导航负载箱，有这些设备，发送信号到惯性导航平台模拟器中。通过这一套设备，再由计算机程序进行计算，可以做到资源管理的合理分配和远程控制，使得整套惯性导航系统正常运行。控制系统的软件主要是由windows98操作系统运行的，利用程序语言和专业的开发工具制作而成，并且对整套惯性导航系统测试维护。相关硬件设施VXI接口板是由美国NI公司提供的。VISA内部又分为资源管理层和I/O资源层，仪器资源层，接口函数层和用户应用层。使得整套惯性导航模拟器系统能够随时随地进行再次开发设计，更加有利于在任何平台上运行，方便相关人员对其进行维护，并且这套系统具有较强的可扩展性，运用这种组合模块的方式在自我检测的技术上更加成熟，使得惯性导航系统在未来的发展愈加成熟。

4 小结

惯性导航系统的发展要想更进一步，必须配合自动检测设备平台模拟器。在模拟器中运行提前检测到系统的问题，做出相关调整，让整套系统安全的运用到各行各业，让国家各个领域都处于世界领先地位。