某型空空導(dǎo)彈總體測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
摘 要：根據(jù)某型空空導(dǎo)彈測(cè)試要求設(shè)計(jì)該測(cè)試系統(tǒng)，系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，便于維護(hù)和升級(jí)改造，本文重點(diǎn)介紹測(cè)試系統(tǒng)的硬件組成及工作原理，軟件設(shè)計(jì)流程。
關(guān)鍵詞：空空導(dǎo)彈；測(cè)試系統(tǒng)；VXI總線
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，空空導(dǎo)彈數(shù)字化程度不斷提高，導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，導(dǎo)彈的測(cè)試技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)，空空導(dǎo)彈的地面測(cè)試要能夠模擬空中發(fā)射時(shí)序全面檢測(cè)導(dǎo)彈的性能。地面測(cè)試根據(jù)導(dǎo)彈的工作程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)定不同的飛行任務(wù)，由軟件控制導(dǎo)彈的工作過(guò)程，并對(duì)主要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取需要的被測(cè)參數(shù)并在測(cè)試結(jié)束后對(duì)導(dǎo)彈的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析。
測(cè)試過(guò)程中，如果測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)故障或危及產(chǎn)品安全其它故障，可以在保護(hù)產(chǎn)品的條件下，隨時(shí)中斷產(chǎn)品測(cè)試。
1． 測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1.1 硬件組成及工作原理
測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了VXI總線作為測(cè)控系統(tǒng)的總線平臺(tái)，導(dǎo)彈時(shí)序控制和遙測(cè)數(shù)據(jù)采集均通過(guò)VXI總線系統(tǒng)來(lái)完成，測(cè)試系統(tǒng)組成如圖1所示，包括計(jì)算機(jī)、VXI系統(tǒng)、主通道目標(biāo)模擬器、引戰(zhàn)目標(biāo)模擬器、自檢單元、接口適配單元、信號(hào)調(diào)理單元、電源。
圖1 測(cè)試系統(tǒng)硬件組成示意圖
1.1.1 VXI系統(tǒng)
VXI總線作為測(cè)試系統(tǒng)的總線平臺(tái)，它是測(cè)控系統(tǒng)的樞紐和中心。VXI總線系統(tǒng)中各器件可以共享電源、時(shí)鐘、公用機(jī)架、冷卻系統(tǒng)等硬件資源，減少了設(shè)備體積（和GPIB儀器相比減少到1/6）。此外，VXI總線系統(tǒng)牢固抗震、模塊插換方便，各種操作均由微機(jī)自動(dòng)控制，對(duì)系統(tǒng)操作人員技術(shù)要求不高，系統(tǒng)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，因此特別適用于導(dǎo)彈生產(chǎn)廠的測(cè)試工作。
1.1.2 通用測(cè)試模塊
A/D模塊主要用于產(chǎn)品測(cè)試過(guò)程中導(dǎo)彈模擬信號(hào)的采集及判斷，被檢測(cè)信號(hào)的調(diào)理及鎖存由信號(hào)調(diào)理單元完成。矩陣開(kāi)關(guān)模塊用于系統(tǒng)狀態(tài)切換和輸入輸出重組，以便進(jìn)行系統(tǒng)自檢或不同狀態(tài)信號(hào)的檢測(cè)。
1.1.3 數(shù)字信號(hào)收發(fā)處理
429數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要用來(lái)模擬載機(jī)給導(dǎo)彈發(fā)送飛行任務(wù)，接收導(dǎo)彈通過(guò)429總線發(fā)來(lái)的遙測(cè)數(shù)據(jù)，并把遙測(cè)數(shù)據(jù)傳給主機(jī)進(jìn)行處理。并行數(shù)據(jù)接收模塊的主要功能是接收導(dǎo)彈傳來(lái)的多種參數(shù)信息，并對(duì)接收的信息進(jìn)行解碼處理，將解碼后的數(shù)據(jù)傳遞給主機(jī)。
1.1.4 目標(biāo)模擬器
目標(biāo)模擬器由低頻控制模塊、主動(dòng)道目標(biāo)模擬器、引戰(zhàn)目標(biāo)模擬器三部分組成，低頻控制模塊產(chǎn)生脈沖信號(hào)，用于調(diào)制多普勒回波信號(hào)，并且控制主通道目標(biāo)模擬器和引戰(zhàn)系統(tǒng)目標(biāo)模擬器工作，根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出功率大小。
1.1.5 接口適配單元
接口適配單元主要功能是完成測(cè)試系統(tǒng)與產(chǎn)品之間的電氣隔離、阻抗匹配、電平轉(zhuǎn)換，提供測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的電氣通路及測(cè)試系統(tǒng)和產(chǎn)品的供電需求，模擬相關(guān)的激勵(lì)信號(hào)，提供部分需要檢測(cè)信號(hào)的處理，建立檢測(cè)模塊和被測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)之間的傳輸通道，通過(guò)軟件的協(xié)調(diào)控制，從而保證測(cè)試流程的順利進(jìn)行。
1.1.6 信號(hào)調(diào)理單元
設(shè)備接收的遙測(cè)模擬信號(hào)有多路，并且信號(hào)的幅度也不相同，由于信號(hào)采集模塊的輸入范圍在-11～+11V之間，因此為保證信號(hào)采集模塊的'正常工作，在導(dǎo)彈信號(hào)進(jìn)入A/D采集卡之前，必須將信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)理，同時(shí)還要保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入阻抗大于1MΩ，采集精度大于1%的指標(biāo)要求。
1.1.7 自檢單元
將與產(chǎn)品連接的插頭連接至自檢單元，運(yùn)行自檢程序，測(cè)試系統(tǒng)輸出供電及送給產(chǎn)品的激勵(lì)信號(hào)，自檢單元將供電和激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給測(cè)試系統(tǒng)的遙測(cè)接收通道。計(jì)算機(jī)依據(jù)電源和激勵(lì)信號(hào)的合格判據(jù)給出自檢結(jié)果。
2． 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
空空導(dǎo)彈測(cè)試時(shí)模擬空中作戰(zhàn)工作時(shí)序，首先進(jìn)行導(dǎo)彈的安全性檢查，讓后給導(dǎo)彈加電并向?qū)椉虞d飛行任務(wù)，導(dǎo)彈開(kāi)始準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好后，導(dǎo)彈輸出自檢正常信號(hào)，測(cè)試系統(tǒng)收到自檢正常信號(hào)后，注入導(dǎo)彈發(fā)射信號(hào)，導(dǎo)彈進(jìn)入自主飛行階段，此時(shí)設(shè)備對(duì)導(dǎo)彈發(fā)出的微波探測(cè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生多普勒回波信號(hào)，模擬彈目相對(duì)飛行，導(dǎo)彈根據(jù)回波信號(hào)探測(cè)目標(biāo)并跟蹤目標(biāo)，當(dāng)?shù)竭_(dá)引戰(zhàn)系統(tǒng)作用距離時(shí)，啟動(dòng)引戰(zhàn)系統(tǒng)炸毀目標(biāo)，結(jié)束測(cè)試流程，測(cè)試軟件流程圖如圖2所示。
圖2測(cè)試軟件流程圖
3． 結(jié)束語(yǔ)
該空空導(dǎo)彈測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的原則，通過(guò)對(duì)部分單元的改造升級(jí)即可滿足該型導(dǎo)彈改進(jìn)型的測(cè)試，電源采用的是程控電源，通過(guò)計(jì)算控制機(jī)可以調(diào)節(jié)供電電壓。該測(cè)試系統(tǒng)在生產(chǎn)線上試用階段，運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿足該型空空導(dǎo)彈測(cè)試需求。
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