基于虚拟仪器的旋变/数字转换系统设计

纬度信息的旋变的转值为2°/r，角度信息为增量输出方式，而系统要求得到纬度信息的连续数据，因此必须解决解算过程中的角度区间问题，确定转角的区间后即能得到实际的纬度值。显而易见，在采样周期内纬度变化不可能超过0.5°(即1/4圆周)，因此可将0-2°按相位划分为0-0.5°、0.5-1°、1-1.5°和1.5-2°四个象限。以ain表示本次纬度采集值、bin表示上次纬度采集值、fai代表本次实际纬度值、fai0代表上次实际纬度值。解算判别的关键就在于看旋变是否过零位。当本次采样为第Ⅰ象限，上次采样为第Ⅳ象限时，表明旋变顺时针转过一周，则实际纬度值需加上一圈，即fai=fai0+2+ain-bin;当本次采样为第Ⅳ象限，上次采样为第Ⅰ象限时，表明旋变逆时针转过一周，则实际纬度值需减去一圈，即fai=fai0-2+ain-bin;其它情况下，实际纬度值只需加上纬度增量值即可，即fai=fai0+ain-bin。

数据显示模块

数据显示模块可以数字、图形等方式实时显示理论经纬度、采集经纬度、时间信息及其它测试相关信息。经纬度数字显示为度分格式(因航迹仪本身仅输出度分格式)，由数据显示模块根据角度解算模块输出的经纬度信息和理论推算经纬度信息转换而来。航迹曲线按照地理坐标方式(即横轴为经度、纵轴为纬度)同时显示理论航迹和解算航迹。纬度计算值与纬度采集值分别通过Convert to Dynamic Data函数转换为动态数据类型，然后通过Merge Signals合并为一路信号，作为航迹曲线XY Graph的Y轴数据。用同样的方法得到航迹曲线XY Graph的X轴数据(经度)。

　　数据存储和回放模块

数据存储模块可以实现将理论推算经纬度信息和采集到的经纬度信息附带时间信息以xls格式存储于工控机的硬盘中，便于对航迹仪的解算数据进行事后分析。数据存储模块的程序框图如图5所示。数据回放模块可将xls格式的历史航迹数据回放，并运用数理统计方法分析，方便维修人员对故障的分析和解算精度的评判。程序选用LabVIEW中文件存储模板的中级函数及底层函数节点，这种方式虽然编程较繁琐，但针对诸如存储位置选择及操作异常等情况的处理，保证了软件的稳定性及友好性[4-5]。

　　结语

利用虚拟仪器技术构建数据采集系统具有开发周期短、开发效率高、可扩展性强等特点，便于设备更新和功能的补充与完善，越来越广泛地被应用到自动测试系统中。文中提出的基于LabVIEW和数字I/O卡的轴角采集方案应用到航迹仪仿真运行与测试平台中，实现了对航迹仪内部解算部件、对外输出接口的检测和故障诊断，对航迹仪的性能评估发挥了重要作用。采用文中所述方法构建的轴角采集系统设计合理、稳定可靠，已被推广应用到罗经、计程仪等装备的测试系统中。