[实用新型]捷联磁航向信号降噪滤波处理装置

说明书

技术领域

本实用新型是针对机载捷联航姿系统提出的一种适应现役飞机平台环境的捷联磁航向信号滤波处理装置，属于导航技术领域。 

背景技术

目前，现役二代及三代战机普遍采用机电式陀螺仪表和感应式磁航向传感器配合，来测量载机的航向、姿态信息，信号动态误差大、精度差、系统可靠性低。针对现役飞机机电式航向姿态系统存在的一些严重问题，采用捷联航姿系统对其进行改装、升级替换，而捷联航姿系统中的一个重要部件是捷联磁传感器。 

现役飞机电磁环境较为复杂，存在电磁泄漏、电磁干扰等问题，影响了捷联磁传感器感测地磁信号的精确性。为了降低载机环境对捷联磁传感器感测信号的影响，提高捷联磁传感器的抗干扰能力及测量精度，必须对捷联磁传感器测量信息进行降噪滤波处理。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够对捷联磁传感器测量的磁航向信息进行自动降噪滤波处理装置，以增强捷联磁传感器的抗电磁干扰能力，提高磁航向信息的测量精度，进而满足机载捷联航姿系统对可靠性及测量精度的需求。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种捷联磁航向信号降噪滤波处理装置，其特征在于：包括多路选择器、四阶滤波器、信号调理电路、A/D转换器、全串行数字滤波器，多路选择器用于对三路地磁信号进行选择，多路选择器连接四阶滤波器，对选择后的信号进行放大及降噪处理，四阶滤波器连接信号调理电路，对地磁信号进行衰减和平移，之后再进行放大及滤波处理，信号调理电路连接A/D转换器，对四阶滤波器的输出信号经过A/D转换器，将降噪的地磁模拟信号转换为数字信号，转换后的数字地磁信号通过与A/D转换器相连的全串行数字滤波器完成信号的数字滤波处理。 

四阶滤波器，四阶滤波器基于MAX275AEPP模拟滤波芯片设计，通过将A、B两个二阶滤波电路级联而成，MAX275AEPP内部包含两路独立二阶滤波电路，每路二阶滤波电路连接采用反馈方式连接，以带通方式输出，二阶滤波电路间通过串接级联电阻实现级联，B路的带通输出作为输出信号送入信号调理电路。 

  信号调理电路，基于放大器 OP4177、AD8221、AD8512设计，通过OP4177将+5V电源信号进行衰减后送入AD8512反相端，同时通过AD8221将四阶滤波后的地磁信号放大后送入AD8512同相端，通过AD8512进行差分运算，实现信号对电源的共模干扰抑制，输出信号送入A/D采集端。

全串行数字滤波器由查找表、可控的并行运算加减法器和寄存器组成，经AD采集的三轴地磁信号分别存入寄存器X、Y和Z串行缓冲寄存器中，间隔1ms通过并行运算加减法器对缓冲寄存器的数据进行加、减运算，并通过可控的寄存器输出。 

本实用新型的积极效果如下： 

本实用新型通过设计四阶滤波器对地磁信号进行降噪处理，有效的降低了干扰噪声对地磁信号测量精度的影响；通过全串行数字滤波器，有效增强了捷联磁传感器的抗电磁干扰能力，提高了航姿系统的信号采集精度。

 附图说明

图1是本实用新型的结构框图； 

图2是本实用新型四阶滤波器电路图；

图3是本实用新型信号调理电路；

图4是本实用新型全串行数字滤波器结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括多路选择器、四阶滤波器、信号调理电路、A/D转换器、全串行数字滤波器，多路选择器用于对三路地磁信号进行选择，多路选择器连接四阶滤波器，对选择后的信号进行放大及降噪处理，四阶滤波器连接信号调理电路，对地磁信号进行衰减和平移，之后再进行放大及滤波处理，信号调理电路连接A/D转换器，对四阶滤波器的输出信号(此处表述不对)经过A/D转换器，将降噪的地磁模拟信号转换为数字信号，转换后的数字地磁信号通过与A/D转换器相连的全串行数字滤波器完成信号的数字滤波处理，全串行数字滤波器集成在现场可编程门阵列FPGA内。