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某型空空導彈總體測試系統(tǒng)設(shè)計論文
摘 要：根據(jù)某型空空導彈測試要求設(shè)計該測試系統(tǒng)，系統(tǒng)采用標準化、模塊化、通用化設(shè)計準則，便于維護和升級改造，本文重點介紹測試系統(tǒng)的硬件組成及工作原理，軟件設(shè)計流程。
關(guān)鍵詞：空空導彈；測試系統(tǒng)；VXI總線
在現(xiàn)代科學技術(shù)飛速發(fā)展的同時，空空導彈數(shù)字化程度不斷提高，導彈結(jié)構(gòu)越來越復雜，導彈的測試技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)，空空導彈的地面測試要能夠模擬空中發(fā)射時序全面檢測導彈的性能。地面測試根據(jù)導彈的工作程序進行設(shè)計，設(shè)定不同的飛行任務，由軟件控制導彈的工作過程，并對主要的參數(shù)進行實時監(jiān)測，獲取需要的被測參數(shù)并在測試結(jié)束后對導彈的動態(tài)參數(shù)進行分析。
測試過程中，如果測試系統(tǒng)出現(xiàn)故障或危及產(chǎn)品安全其它故障，可以在保護產(chǎn)品的條件下，隨時中斷產(chǎn)品測試。
1． 測試系統(tǒng)硬件設(shè)計
1.1 硬件組成及工作原理
測試系統(tǒng)設(shè)計采用了VXI總線作為測控系統(tǒng)的總線平臺，導彈時序控制和遙測數(shù)據(jù)采集均通過VXI總線系統(tǒng)來完成，測試系統(tǒng)組成如圖1所示，包括計算機、VXI系統(tǒng)、主通道目標模擬器、引戰(zhàn)目標模擬器、自檢單元、接口適配單元、信號調(diào)理單元、電源。
圖1 測試系統(tǒng)硬件組成示意圖
1.1.1 VXI系統(tǒng)
VXI總線作為測試系統(tǒng)的總線平臺，它是測控系統(tǒng)的樞紐和中心。VXI總線系統(tǒng)中各器件可以共享電源、時鐘、公用機架、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，各種操作均由微機自動控制，對系統(tǒng)操作人員技術(shù)要求不高，系統(tǒng)模塊化、標準化程度高，因此特別適用于導彈生產(chǎn)廠的測試工作。
1.1.2 通用測試模塊
A/D模塊主要用于產(chǎn)品測試過程中導彈模擬信號的采集及判斷，被檢測信號的調(diào)理及鎖存由信號調(diào)理單元完成。矩陣開關(guān)模塊用于系統(tǒng)狀態(tài)切換和輸入輸出重組，以便進行系統(tǒng)自檢或不同狀態(tài)信號的檢測。
1.1.3 數(shù)字信號收發(fā)處理
429數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要用來模擬載機給導彈發(fā)送飛行任務，接收導彈通過429總線發(fā)來的遙測數(shù)據(jù)，并把遙測數(shù)據(jù)傳給主機進行處理。并行數(shù)據(jù)接收模塊的主要功能是接收導彈傳來的多種參數(shù)信息，并對接收的信息進行解碼處理，將解碼后的數(shù)據(jù)傳遞給主機。
1.1.4 目標模擬器
目標模擬器由低頻控制模塊、主動道目標模擬器、引戰(zhàn)目標模擬器三部分組成，低頻控制模塊產(chǎn)生脈沖信號，用于調(diào)制多普勒回波信號，并且控制主通道目標模擬器和引戰(zhàn)系統(tǒng)目標模擬器工作，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，提供測試系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的電氣通路及測試系統(tǒng)和產(chǎn)品的供電需求，模擬相關(guān)的激勵信號，提供部分需要檢測信號的處理，建立檢測模塊和被測數(shù)據(jù)信號之間的傳輸通道，通過軟件的協(xié)調(diào)控制，從而保證測試流程的順利進行。
1.1.6 信號調(diào)理單元
設(shè)備接收的遙測模擬信號有多路，并且信號的幅度也不相同，由于信號采集模塊的輸入范圍在-11～+11V之間，因此為保證信號采集模塊的正常工作，在導彈信號進入A/D采集卡之前，必須將信號進行適當?shù)恼{(diào)理，同時還要保證數(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，運行自檢程序，測試系統(tǒng)輸出供電及送給產(chǎn)品的激勵信號，自檢單元將供電和激勵信號轉(zhuǎn)發(fā)給測試系統(tǒng)的遙測接收通道。計算機依據(jù)電源和激勵信號的合格判據(jù)給出自檢結(jié)果。
2． 系統(tǒng)軟件設(shè)計
空空導彈測試時模擬空中作戰(zhàn)工作時序，首先進行導彈的安全性檢查，讓后給導彈加電并向?qū)椉虞d飛行任務，導彈開始準備，準備好后，導彈輸出自檢正常信號，測試系統(tǒng)收到自檢正常信號后，注入導彈發(fā)射信號，導彈進入自主飛行階段，此時設(shè)備對導彈發(fā)出的微波探測信號進行調(diào)制，產(chǎn)生多普勒回波信號，模擬彈目相對飛行，導彈根據(jù)回波信號探測目標并跟蹤目標，當?shù)竭_引戰(zhàn)系統(tǒng)作用距離時，啟動引戰(zhàn)系統(tǒng)炸毀目標，結(jié)束測試流程，測試軟件流程圖如圖2所示。
圖2測試軟件流程圖
3． 結(jié)束語
該空空導彈測試系統(tǒng)設(shè)計采用了標準化、模塊化、通用化的原則，通過對部分單元的改造升級即可滿足該型導彈改進型的測試，電源采用的是程控電源，通過計算控制機可以調(diào)節(jié)供電電壓。該測試系統(tǒng)在生產(chǎn)線上試用階段，運行穩(wěn)定，能夠滿足該型空空導彈測試需求。
參考文獻：
[1] 劉鵬程，杜毅民 導彈總體測試工程化的幾個問題 航空兵器，2006（4）
[2] 屠良堯，李海濤 數(shù)字信號處理與VXI自動化測試技術(shù) 國防工業(yè)出版社 2000.6
[3] 徐安靜，李承，林紅 數(shù)字電子技術(shù).清華大學出版社2008.7
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