仵松颀 李争平 陈雷 袁明芊

摘 要：航姿测量单元通过感知机体三轴角速度和加速度信息，融合磁传感器输出的磁航向、磁通量信息及备份飞行显示器输出的空速信息解算得出飞机航向、姿态信息，采用FPGA作为航姿测量单元的主控制器以实现复杂的通信和控制。试验结果表明，采用FPGA作为系统的主控制器，达到了预期的设计要求，克服了通用处理器的弊端。

关键词：FPGA；航姿测量单元；现场可编程门阵列；通讯和控制

中图分类号：TP732 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）07-00-03

0 引 言

目前可编程逻辑器主要分为两类：复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）和现场可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array，FPGA）。FPGA 的运行速度快，管脚资源丰富，易实现大规模的系统设计，有大量的软核可用，便于二次开发。应用FPGA作为主控制芯片可完成系统的整体控制，实现复杂的控制逻辑，应用于各类航空电子设备，具有重要的现实意义。

1 航姿测量单元功能与结构

航姿测量单元应用光纤陀螺感知载体角速度[1]，并计算航向角和姿态角，应用石英挠性加速度计感知载体加速度信息。应用加速度信息进行姿态角初始对准，同时补偿陀螺漂移带来的姿态角误差[2]，与磁传感器交联，应用磁传感器输出的磁航向角获得初始航向角，应用磁通量对航向角进行修正；内置温度传感器，实现对加速度信息的温度补偿；内置数模转换用DS模块，实现航向、姿态信息的模拟输出和接收ARINC407格式的无线电罗盘信息；与备份飞行显示器交联，将航向、姿态信息输出至备份飞行显示器进行航姿显示。……