基于ZYNQ飞艇囊体应变在线监测系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2021年第12期北京时间：

作者：张晓荣,王保成,郝勇,徐文宽,秦慧娴,袁明昱

单位：中国科学院空天信息创新研究院

摘要：针对当前高空飞艇囊体的应变实时测量装置无法同时具备体积小和实时测量的工作属性，创新性地用光学器件和感光元件配合，对工作中飞艇囊体两个固定点的相对位移量进行测量，提出了一种能够在线监测飞艇囊体应变的测量装置，能够实现应变在线测量且测量精度高。采用TCD1500C电荷耦合器件作为数据来源。主芯片采用ZYNQ处理器，ZYNQ能够具备FPGA的并行处理能力和Cortex的数据调度能力，能够处理CCD高速数据。通过自定义IP核,使用PS端与PL端互联AXI协议，实现了高速、大量数据传输。为了得到应变信号，采用了将应变信号转化为位移信号进行采集的方法，之后将位移信号采集存储至SD卡中并周期性显示到上位机上，实现地面对飞艇囊体应变的实时监控。实现了飞艇囊体应变的实时测量并把测量精度提高至0.1%。

关键词：ZYNQ芯片;应变测量;实时监测;TCD1500C;高空飞艇

基金资助：鸿鹄专项重载浮空器研制与实验技术(XDA17020101)资助课题