设计应用

基于CPCI总线导航控制系统设计与实现

作者:闫佳琛,张昊楠,张少鹏,崔焘,李昊,郭宇
发布日期:2025-05-15
来源:电子技术应用

引言

随着“两宽一高”(宽频带、宽方位、高精度)采集技术逐步成为海洋油气勘探主要趋势,多船、混采、连续采集等先进高效的施工方式,对导航装备的授时、定位和触发精度提出了更高要求[1-3]。综合导航系统具有定位解算、控制地震勘探时序流程的重要作用,而导航控制平台作为其硬件部分,连接各类传感器、实时导航软件和其他船载系统,是勘探船的核心接口单元。

本文提出一种适用于海上地震勘探的导航控制系统,内置GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机,联合接收北斗、GPS卫星授时信号,正常驯服后时间同步精度小于30 ns,并由FPGA对GNSS接收机输出的NMEA-0183(National Marine Electronics Association 0183)标准数据和秒脉冲进行规则检查,在局域网内提供微秒级时间服务和内部时间戳标记。整个系统基于CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)总线,为数据收发提供性能优良的背板星形拓扑结构[4],实现各类数据与命令在系统内部的高速传输,高精度触发模块和时刻匹配方法实现了对外部设备实时精准控制,有效保证了海洋地震勘探作业各系统间协同工作的稳定时序。


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作者信息:

闫佳琛,张昊楠,张少鹏,崔焘,李昊,郭宇

(中海油田服务股份有限公司物探事业部,天津 300450)


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