[实用新型]一种高精度光纤捷联惯导采样电路

说明书

本实用新型涉及一种高精度光纤捷联惯导采样电路，包括采样单元，所述采用单元包括取样电阻、低通滤波器、增益缩放及单端转差分电路、AD采样芯片和供电电路；加速度计力矩器低端与取样电阻一端连接，将电流信号转化为电压信号后与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与增益缩放及单端转差分电路的输入端连接，单端转差分电路的输出端与AD采样芯片连接；供电电路向加速度计、低通滤波器、增益缩放及单端转差分电路和AD采样芯片供电。本实用新型解决了现有的光纤捷联惯导采样电路采样精度低、元器件昂贵的技术问题，本实用新型可以很好地解决成本和精度的应用矛盾。

技术领域

本实用新型涉及一种高精度光纤捷联惯性导航的采样电路，可提高惯导加速度计的采样精度。

背景技术

惯导计算机是惯性导航系统的重要组成部分，高精度、小体积、高可靠性、低成本是惯导计算机技术发展的终极目标。

惯导计算机主要用于完成陀螺、加速度计的数字量接收，以及相关定时、通信等功能。光纤陀螺的输出本身就是数字量，其精度由陀螺生产商决定；因此，加速度计AD采样是光纤惯导计算机的最核心功能之一。同时，提高加速度计AD采样精度也是提高惯导导航精度的重要手段。

实现加速度计AD采样通常有两种方法：一种是基于二元调宽的I/F变换，然后用计数器计数调宽脉冲的模式；另一种是直接采样加速度计力矩器低端电流信号的模式，前者单套价格比后者高3万元左右。

考虑到成本和体积因素，光纤捷联惯导计算机大都采用直接AD采样模式，直接采样加速度计采样精度基本在10^-4量级(全温、全量程)，目前还未见10^-5量级(全温、全量程)的加速度计直接采样计算机的相关报道。

惯导技术在民用领域应用越来越广泛，考虑到成本因素，I/F计数模式基本不会用在民用、中低精度应用等场合；而10^-4(1σ)量级直接AD采样精度虽然满足中低精度车载、船载领域应用要求，但对机载、航空/航天弹载领域以及中高精度民用领域(比如测轨)，则完全不能胜任。现有嵌入式惯导计算机的加速度计AD采样精度基本上在10^-4(1σ)量级，个别在常温下能达到10^-5(1σ)量级，并且实现形式上基本上都是凭借采用大量昂贵高精度元器件来实现精度保证。

因此，本实用新型可很好地解决成本和精度的应用矛盾，并随着惯导技术应用的发展而得到大量应用，产生很好的经济效益。

发明内容

为了解决现有的光纤捷联惯导采样电路采样精度低、元器件昂贵的技术问题，本实用新型提供一种高精度光纤捷联惯导采样电路，本实用新型可以很好地解决成本和精度的应用矛盾。

本实用新型的技术解决方案：

一种高精度光纤捷联惯导采样电路，其不同之处在于：包括采样单元，所述采用单元包括取样电阻、低通滤波器、增益缩放及单端转差分电路、AD采样芯片和供电电路；

加速度计力矩器低端与取样电阻一端连接，将电流信号转化为电压信号后与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与增益缩放及单端转差分电路的输入端连接，单端转差分电路的输出端与AD采样芯片连接；

供电电路向加速度计、低通滤波器、增益缩放及单端转差分电路和AD采样芯片供电。

通过模拟低通滤波技术保证AD采样结果在全温、全量程下满足5×10^-5(1σ)量级精度要求。

进一步的，为了提高采样精度，还包括FPGA和FIR数字低通滤波器，所述FPGA控制AD采样芯片进行AD转换，经AD转换后的数字量存入FPGA的FIFO内，FPGA调用FIR数字低通滤波器对FIFO内的信号数字量进行滤波处理。

进一步的，为了实现电源纹路滤波，所述供电电路包括电源和π型滤波器。