海洋绝对重力仪干涉信号高速采集系统设计

作     者：胡若 张华帅 李春剑 李清孟 王启宇 冯金扬 吴书清 HU Ruo;ZHANG Huashuai;LI Chunjian;LI Qingmeng;WANG Qiyu;FENG Jinyang;WU Shuqing

作者机构：中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029 北京中计开元科技有限公司北京100013 山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590 

出 版 物：《导航与控制》 (Navigation and Control)

年 卷 期：2024年第23卷第5期

页      面：114-120页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

基　　金：国家重点研发计划(编号:2022YFF0607504) 

主　　题：海洋绝对重力仪 高速采集系统 高频次绝对重力测量 现场可编程门阵列 

摘      要：海洋绝对重力仪是对当前基于相对测量原理的海洋重力仪进行现场校准的计量器具,针对海洋绝对重力仪具有高精度高频次的测量特点,提出了一种基于FPGA的干涉信号高速采集系统软硬件设计方案,完成了高精度模数转换器、调理运放电路等硬件电路的选型和设计,使用Verilog实现了数据传输等模块的逻辑控制。然后,采用C#语言开发了一套功能完善可视化程度高的上位机,实现重力数据的处理与解算。最后,基于海洋绝对重力仪搭建了实测系统性能试验测试平台。试验结果显示,200次绝对重力测量所得重力标准差为0.6 mGal,A类不确定度为42.4μGal。所设计的采集系统满足海洋绝对重力仪高频次的测量要求与毫伽量级的测量精度,研究成果可为海洋绝对重力的有效测量提供保障。