偏振光栅导航传感器电子系统设计

作     者：马强 赵开春 尤政 MA Qiang;ZHAO Kai-chun;YOU Zheng

作者机构：清华大学精密仪器系北京100084 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2014年第33卷第1期

页      面：97-100,104页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：中国博士后科学基金特别资助项目(201104127) 

主　　题：导航传感器 偏振光栅 图像采集 Cameralink 现场可编程门阵列 可编程片上系统 

摘      要：偏振光栅导航传感器的电子系统采用了适应图像处理的软硬件体系结构,使其能够实时处理全天域偏振信息,具有更高的分辨率和精度。为了验证这种新体系结构的可行性,并且提供研究图像提取航向信息算法的平台,在阐述偏振光栅导航传感器工作原理的基础上提出其电子系统的设计方案。此电子系统是在现场可编程门阵列(FPGA)上构建的可编程片上系统(SOPC),通过Cameralink协议获取前级偏振检测图像数据,经过硬件化的算法模块和Nios II处理器计算出航向方位,并将结果通过串行通信协议发送上位机。测试显示:此电子系统能够实现偏振图像采集和处理,输出数据更新率高达20 Hz,计算结果精度优于±0.01°,便于图像提取航向信息算法的硬件化验证。