车载惯导校准装置仿真测试系统的设计与研究

李利萍 秦建 西南计算机有限责任公司

前言

根据当前我国车载惯导校准装置的使用情况不难看出，惯导平台是整个惯导系统的核心部件，它能够为惯性器提供需要的敏感比力方向与大小。在惯导校准装置中，想要提高自身精度，需要从惯性测量器件的精度入手，以便最终保持较高的精准度，为车载惯导校准装置的使用提供保障。

1 车载惯导校准装置仿真测试系统概述

结合车载惯导校准装置的使用情况，该装置主要由仿真测试系统、惯导校准装置以及汽车组成，其中汽车的作用是为该系统的测试提供平台，惯导校准装置的主要作用是为被测试的产品提供模拟的运动姿态，而仿真测试系统是为了测量相关产品的档位信息、车载GPS、定向定位系统以及惯导校准装置的控制、产品性能等等。总的来说，在该装置中，仿真测试系统是连接用户与测试设备、测试程序与仿真模型之间的重要接口，还需要负责解释该系统当中的仿真模型以及执行测试程度等等，由此可见，该装置的核心是测试仿真系统。结合该装置的实际使用情况，可以将其功能分为仿真系统以及测试系统。

2 仿真系统

在仿真系统中需要完成硬件设计工作与软件设计工作，以实现车载惯导校准装置按照事先设计的曲线运行，对运行过程中的动态信息进行提取与记录，为该系统的后续运行提供保障。

2.1 仿真系统的硬件设计

本次研究选取的仿真系统为车载研华工控机，该仿真系统的型号为ARK-3420，结合该控机的使用情况来看，该设备具有易维护、高集成的特点。在该工控机的仿真系统中，计算机采用的是 Intel Core 2 Duo 处理器，该处理器在运行过程中频率高达1.6Hz，并且该处理器没有风扇系统的支持，在系统屏幕中有高分辨力双显示。此外，在该仿真系统中还具有两个2.5″SATA HDD磁盘支架，以满足该系统运行的存储需求。同时，系统还具有1/0的扩展接口，能够确保系统适用于各种应用，提高该系统的适用性。

2.2 仿真系统的软件设计

根据仿真系统的使用功能来看，主要功能包含有两部分，分别为实时进程与非实时进程两种。实时进程是指系统位置数据的采集以及相关仿真数据的发送功能。非实时进程主要包含有数据存储、图形显示等功能。在该软件设计工作中，VC作为仿真系统的主要开发工作，在使用过程中，首先需要通过建设MFC工程作为WIN32的进程环境，然后需要建立一个RTX工程作为RTSS的进程环境，随着系统中两个进程的建立，使得系统中两个进程之间能够使用共享内存机制实现通信。仿真系统在运行过程中的流程图如下所示。

图1：仿真系统软件流程图

3 测试系统

车载惯导校准装置中，在设计测试系统时，首先要保障该系统拥有通讯数字采集功能，以便能够实现数据采集、记录等功能，此外，该系统能够显示开关量状态以及模拟实时曲线，以便能够为惯导系统的应用提供保障。

3.1 测试系统的硬件设计

在设计该测试系统的硬件系统时，首先采用的是PXI机箱，将该机箱与PCL中的电气总线连接，此外，还需要拥有较高的模块化、坚固性，因此还借助了CompactPCI 与 Eurocard 并且在该系统的硬件设计中增加了专门的同步总线，使得测试系统能够成为低成本、高性能的搭载平台。

3.2 软件设计

图2：测控系统软件流程图

在该测试系统中，在进行软件设计工作时，主要采取labview图形化编程，以便能够使得测试软件实现功能性的需求。在系统正式运行过程中，首先需要经过系统自动监测模块与电源设计模块，根据自身需求不同，对系统功能进行测试。在系统正式进入主循环模式之后，要对其中的模拟装置状态进行设计，然后开展产品测试工作，对测试数据进行记录与保存。循环工作直到最终满足预设条件，而后退出该系统[5]。在此过程中，系统中的各个模块相互独立，主程序对各个模块进行调度。具体流程图如图2所示。

结语：由于车载实验的灵活性与经济性，再加上实验周期短等特点，被广泛应用于惯导平台的规律性研究工作中，为惯导平台的高精度实验提供保障与支持。该系统整体简明易懂、层次清晰，自从系统交付之后便一直应用于车载惯导校准装置的环境模拟实验中，目前有关该系统的运行情况一切良好。