[发明专利]一种导航系统核心处理电路设计方法

说明书

本发明属于机载及弹载惯性导航数据处理技术领域，涉及一种导航系统核心处理电路设计方法；本发明公开一种基于多核处理器的惯性导航系统核心处理电路的设计方法，包括：1.基于国产多核处理器FT‑Q6713J/500多核处理器惯性导航系统的核心处理电路；2.高精度的温度传感器采集电路设计；3.高实时性高鲁棒性的高速数据采集电路设计；4.高速1553B总线电路的设计方法；5.惯性导航系统的健康管理设计。通过以上设计，实现多功能、高度集成的惯性导航系统核心处理电路。

技术领域

本发明属于机载及弹载惯性导航数据处理技术领域，涉及一种导航系统核心处理电路设计方法。

背景技术

惯性导航技术具有自主性强、短期精度高，实时性强的优点，但其惯性元器件的误差累积影响了惯性导航的长周期稳定性，难以完成精度较高的长航时的导航任务。随着惯性技术高速发展，越来越多种类的导航传感器被引入到惯性导航系统，对导航系统的数据处理平台数据处理及解算能力、传感器融合能力，健康监视及管理能力也提出了更高的要求，因此开发出具有多传感器数据融合能力，实时性好，小型化，低成本的，同时满足高精度、高动态性及高可靠性的组合导航系统的计算平台，是当今惯性技术发展的一个重要方向。

华中光电技术研究所申请的专利“一种基于异构多核架构的导航解算装置”(申请号：CN201610935841.0，公开号：CN106547237A)中公开了一种基于ARM+DSP的异构多核架构的解算装置，由于使用异构多核的架构，仍然存在系统的功耗较大，异构多核之间数据传输效率较低的缺点。

北京自动化控制设备研究所申请的专利“一种基于多核DSP的惯性/卫星深组合信息处理硬件平台”(申请号CN201410336170.7，公开号CN105319569A)采用多核DSP设计硬件平台，利用4核完成不同的解算以及深组合功能，但是该硬件实现的功能单一，未能集成总线传输，传感器采集及数据传输，以及导航系统的健康监测功能。

发明内容

本发明目的为实现一种具有多传感器数据融合能力，满足高精度、高动态性及高可靠性的组合导航要求的核心处理电路，提出了一种基于FT－Q6713J/500核处理器的导航系统核心电路设计方法。

本发明技术方案：一种导航系统核心处理电路设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步为基于多核FT－Q6713J/500处理器芯片的核心电路设计；

第二步为多通道高精度的温度采集电路设计；

第三步为高实时性高鲁棒性的数据传输电路；

第四步为惯性导航系统的健康监测电路设计；

第五步为高速1553B总线电路的设计；

第六步为惯性导航系统的健康监测电路设计。

所述第一步的核心电路设计为采用多核FT6713－500处理器芯片，同时采用基于EMIF总线的内部自举方式。

所述自举方式是在多核FT6713－500处理器芯片自举过程中，Core0通过驻留的在线编程功能生成目标码并完成烧写；系统上电后首先完成主核Core0的引导，再通过其它核的全局地址用Core0的完成机器码从Flash至其他各Core的片上存储器的搬运，最后触发各个核的入口地址，完成各个核的复位进入入口。

所述第二步温度采集电路设计为基于高精度测温专用AD芯片ADS1148、ADS1148内部有两个完全相同的恒流源IDAC，两个电流源的参数完全相同，没有引入测量误差；设计中采用三线制RTD的接法采用一种比率结构产生参考电压，提高系统的精度；同时针对温度传感器非线性的特性，采用最小二乘多项式拟合、二分法查表的方法对温度测量的非线性误差进行了校正与补偿，提高系统温度测量的精度。