3．單個水下采集模塊硬件系統(tǒng)架構

　　在多個水下物理場進行測量時，對每個物理場的采樣要求并不相同，對于交變物理場，可以利用NI cRIO-9233采集器設置采樣率來采集，采樣率要求最高達到10K，而對于直流信號，系統(tǒng)中利用單片機，將信號采集進來，通過NI cRIO-9004控制器的串口，將數(shù)據(jù)傳給上位機，進行顯示和保存。

　　海洋環(huán)境多物理場測量陣如圖1所示。

　　圖1 海洋環(huán)境多物理場測量陣

　　對于水下測量系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的布放是測量的一個重要組成部分，系統(tǒng)布放的成功與否直接影響了測量結果以及后期的數(shù)據(jù)分析與處理，系統(tǒng)在水下的姿態(tài)、位置正確，是我們進行數(shù)據(jù)采集的保證。為此，我們在系統(tǒng)中集成了姿態(tài)儀，通過它們掌握測量系統(tǒng)在水下的位置以及姿態(tài)信息，姿態(tài)信息同直流信號共用一個單片機來進行采集控制，而數(shù)據(jù)利用串口通過單片機傳送給NI cRIO-9004，并通過網(wǎng)絡傳送到上位機的顯控界面。

　　單個水下采集模塊硬件系統(tǒng)架構如圖2所示：

　　圖2 采集系統(tǒng)框架圖

　　三、軟件系統(tǒng)介紹：

　　1．軟件簡介：

　　軟件所使用的開發(fā)平臺為NI公司的LabVIEW軟件。LabVIEW是NI公司開發(fā)的一種目前應用最廣、發(fā)展最快、功能最

　　2．編程思路說明

　　本系統(tǒng)的軟件編程主要是需要實現(xiàn)對各個物理場采集的控制，按需要的采樣率要求進行數(shù)據(jù)采集；將采集信號傳送到上位機的用戶界面上，實時顯示，方便測試人員對測量體的布放、調試以及對目標的測量。

　　對于本系統(tǒng)來說，工作的重點是編譯各個物理場采集控制模塊，并將各采集模塊同姿態(tài)儀控制模塊集成在一起，形成一個成熟的系統(tǒng)采集控制軟件，可以便捷的對各個采集模塊進行控制，實時的顯示采集結果、存儲數(shù)據(jù)，更重要的是要讓程序的采集模塊之間即不相互產(chǎn)生沖突，也不會因為運行速度的問題產(chǎn)生丟點和串道。

2.1 NI cRIO-9233控制采集部分

利用NI cRIO-9233采集水下物理場交變部分，軟件設計的關鍵問題首先是要保證兩個NI cRIO-9233的同步，這在Project中通過設置兩個cRIO-9233的硬件屬性，可以將兩個NI cRIO-9233的時鐘設為同步，達到要求；其次是保證信號不會產(chǎn)生丟點和串道，根據(jù)采樣率的要求，最高要達到10K的采樣率，選擇DMA FIFO的方式，可以解決這個問題。采集到的數(shù)據(jù)，通過對DMA的讀取，經(jīng)過二進制到十進制的轉換，進行顯示和存儲以及后期的數(shù)據(jù)處理。同時，在程序中還集成了錯誤報警，當程序出錯時，可以及時的提醒測量人員。