某型空空導(dǎo)彈飛行控制組件綜合測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張尊

摘 要：詳細(xì)描述了某型空空導(dǎo)彈飛行控制組件綜合測試系統(tǒng)的基本原理，分析了測試系統(tǒng)的技術(shù)組成和總體結(jié)構(gòu)，闡述了測控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法。實(shí)際應(yīng)用證明，該系統(tǒng)工作可靠，滿足測試要求。

關(guān)鍵詞：飛行控制組件;綜合測試系統(tǒng);工業(yè)控制計(jì)算機(jī);PXI總線

中圖分類號：TJ762.23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）07-0028-02

Abstract： The basic principle of an integrated test system for flight control component of certain Air-to-Air missile was introduced，and the general technical construction to the test system was analyzed. The hardware configuration and software designing method were presented. Through application of this system， it was proved that the system was reliable in working and could meet the test requirements.

Keywords： flight control component;integrated test system;industrial control computer;PXI bus

飛行控制組件是空空導(dǎo)彈的關(guān)鍵組成部分，承擔(dān)導(dǎo)彈自檢、時(shí)序控制、對準(zhǔn)導(dǎo)航及穩(wěn)定控制等核心任務(wù)。產(chǎn)品研制階段，需全面調(diào)試和測試飛控組件的電氣性能、功能及時(shí)序等，隔離、分析及定位產(chǎn)品故障;產(chǎn)品交付階段，需進(jìn)行常溫性能測試、高低溫性能測試、振動測試及沖擊測試等試驗(yàn)，完成飛控組件從調(diào)試到交付的全過程測試。

1 功能和組成

1.1 功能

飛控組件綜合測試系統(tǒng)的主要功能如下。

①檢測飛控組件的工作時(shí)序和工作性能。

②檢測飛控組件與載機(jī)、導(dǎo)引頭、舵機(jī)及數(shù)據(jù)鏈等通信通道。

③檢測飛控組件與引信、電源組件的相互作用。

④檢測飛控組件的數(shù)字遙測通道。

⑤實(shí)時(shí)采集飛控組件輸出的數(shù)字量和模擬量遙測信息。

⑥通過專用信號發(fā)生裝置向飛控與導(dǎo)引頭的注入通道注入慣測脈沖與422信號，通過仿真軟件、算法及控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理，完成與導(dǎo)引頭聯(lián)試狀態(tài)下飛控組件的半實(shí)物彈道仿真測試。

⑦測試設(shè)備具有自檢功能，可保證測試設(shè)備的測試功能正確。

⑧測試設(shè)備為被測產(chǎn)品提供電源，并提供異常保護(hù)。

⑨采用小型化減震機(jī)箱，結(jié)構(gòu)緊湊，方便搬運(yùn)。

1.2 組成結(jié)構(gòu)

飛控組件綜合測試系統(tǒng)主要由主控計(jì)算機(jī)、產(chǎn)品接口板卡、必要的供電設(shè)備、電纜及測試軟件等組成[1]。

2 詳細(xì)方案

2.1 各系統(tǒng)組成

飛控組件綜合測試系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、調(diào)理單元、電源單元、測試機(jī)柜及電纜等組成。

2.2 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

飛控組件綜合測試系統(tǒng)是一套以PXI總線測試計(jì)算機(jī)為核心的自動測試設(shè)備，系統(tǒng)由PXI工控機(jī)、控制器、KVM一體機(jī)、1553B總線接口卡、ARINC429接口卡、脈沖發(fā)生卡（2塊）、RS422接口卡、一次性指令卡、模擬遙測采集卡、數(shù)字遙測采集卡、LVDS接口卡、電源控制卡、1553B耦合器、終端電阻、一次性指令調(diào)理卡、模擬遙測調(diào)理卡、電源控制調(diào)理、電源單元、測試電纜及減震機(jī)柜等組成。

2.3 軟件基本操作流程

設(shè)備軟件主要由設(shè)備自檢軟件、飛控組件綜合性能測試軟件、飛控組件動態(tài)測試軟件、測控板卡驅(qū)動程序及輔助軟件等組成[2]。

2.3.1 設(shè)備自檢軟件。設(shè)備自檢是設(shè)備正常運(yùn)行的保障。自檢與校準(zhǔn)軟件配合測試端子、自檢航插等完成設(shè)備的校準(zhǔn)和自檢工作。設(shè)備每次開機(jī)運(yùn)行后均需進(jìn)行自檢工作，自檢通過后才能連接并測試產(chǎn)品。此外，需按照校準(zhǔn)周期使用校準(zhǔn)軟件。

2.3.2 飛控組件綜合性能測試軟件。該軟件采用Vs2010開發(fā)，包括兩部分：①飛控組件性能測試和調(diào)試軟件，用于詳細(xì)調(diào)試和測試被測產(chǎn)品，便捷更改飛行任務(wù)、導(dǎo)引頭、舵機(jī)、數(shù)據(jù)鏈及引信等信息激勵(lì)，且可隨機(jī)控制工作時(shí)序;②飛控組件自動化測試軟件，用于飛控組件交付試驗(yàn)，完成飛控組件的自動測試任務(wù)。

2.3.3 飛控組件動態(tài)測試軟件。該軟件采用RTX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)，主要包括6種程序。①控制管理程序。控制管理程序是整個(gè)測試系統(tǒng)的主控程序，具有系統(tǒng)工作模式控制、試驗(yàn)條件設(shè)置、外部模型程序調(diào)度、系統(tǒng)自檢及試驗(yàn)狀態(tài)監(jiān)控等功能[3]。②外部模型計(jì)算程序。外部模型是指能使飛控軟件模擬真實(shí)運(yùn)行情況所需的各種數(shù)學(xué)模型，程序內(nèi)容主要包含載機(jī)模型計(jì)算程序、目標(biāo)模型計(jì)算程序、導(dǎo)彈目標(biāo)相對運(yùn)動計(jì)算程序、導(dǎo)引頭模型計(jì)算程序、導(dǎo)彈動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)模型計(jì)算程序、舵機(jī)模型計(jì)算程序和傳感器模型計(jì)算程序。③遙測信息采集程序。通過飛控系統(tǒng)的模擬和數(shù)字遙測接口，實(shí)時(shí)采集、存儲產(chǎn)品及輸出遙測信息，并實(shí)時(shí)解碼部分必要信息，用于系統(tǒng)閉合或?qū)崟r(shí)顯示[4]。④試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫管理程序。存儲和管理各種試驗(yàn)信息和試驗(yàn)結(jié)果。⑤試驗(yàn)分析程序。該程序能方便、直觀地以曲線或數(shù)據(jù)表等方式分析試驗(yàn)結(jié)果，具有統(tǒng)計(jì)和評定試驗(yàn)結(jié)果等功能。⑥試驗(yàn)過程動態(tài)顯示程序。試驗(yàn)中，實(shí)時(shí)或事后回放顯示關(guān)鍵曲線、數(shù)據(jù)等。

2.3.4 測控板卡驅(qū)動程序。此程序主要包含各板卡的Windows7驅(qū)動程序、RTX下的驅(qū)動程序及說明。

2.3.5 輔助軟件。輔助軟件主要包括身份驗(yàn)證模塊、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境配置、結(jié)果輸出模塊及輔助功能模塊[5]。

3 結(jié)語

本文對某型空空導(dǎo)彈飛行控制組件綜合測試系統(tǒng)的總體方案、硬件方案及軟件方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。目前，此系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，可滿足需求，并具備一定的擴(kuò)展性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃濤，潘孟春，祖先鋒.基于PXI總線的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈裝備自動測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].航空兵器，2005（4）：52-57.

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[3]畢建國，楊雷，郭來君.基于虛擬儀器技術(shù)的飛控組件自動化測試系統(tǒng)[J].航空兵器，2010（4）：54-57.

[4]宋揚(yáng)，王清海.并行測試技術(shù)工程化應(yīng)用研究[J].航空兵器，2017（2）：65-70.

[5]嚴(yán)樂，司斌，張從霞，等.美軍自動測試系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展綜述[J].航空兵器，2016（2）：71-75.