探討航空激勵(lì)器系統(tǒng)的研究方法

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1硬件設(shè)計(jì)方案

一臺(tái)航空信號(hào)源，主要給機(jī)上組合接收設(shè)備提供激勵(lì)信號(hào)；一臺(tái)無線電綜合測(cè)試儀，主要給機(jī)上電臺(tái)提供激勵(lì)信號(hào)；一臺(tái)導(dǎo)航/通信外場測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備可以作為NAV-750C航空信號(hào)源的備份，當(dāng)需要模擬多個(gè)導(dǎo)航臺(tái)同時(shí)工作時(shí)，該設(shè)備可以給組合接收設(shè)備提供信號(hào)；一臺(tái)IFR6000應(yīng)答機(jī)/DME/TACS外場測(cè)試設(shè)備，主要給應(yīng)答機(jī)、測(cè)距器等提供激勵(lì)信號(hào)；一臺(tái)ALT-8000無線電高度表航線測(cè)試儀，主要給無線電高度表提供激勵(lì)信號(hào)。另一部分主要是由PXI模塊化儀器組成，PXI(PCIex-tensionsforinstrumentation)是測(cè)試領(lǐng)域領(lǐng)先的自動(dòng)化測(cè)試測(cè)量與控制平臺(tái)，具有系統(tǒng)可靠，硬件、軟件兼容性強(qiáng)，更高的數(shù)據(jù)吞吐量及定時(shí)同步性強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)PXI模塊具有體積小巧，成本低廉等優(yōu)勢(shì)。本次設(shè)計(jì)主要選用了美國國家儀器公司的PXI機(jī)箱，PXI模塊選用了中國電子科技公司第41研究所的AV6931塔康地面設(shè)備模擬器PXI模塊和AV6932羅盤導(dǎo)航臺(tái)信號(hào)模擬器PXI模塊。激勵(lì)器系統(tǒng)的另一個(gè)功能是作為仿真器，可以對(duì)機(jī)載無線電通信導(dǎo)航成附件進(jìn)行仿真。機(jī)載無線電通信導(dǎo)航設(shè)備信號(hào)輸入輸出主要是通過429總線進(jìn)行傳輸，本次設(shè)計(jì)主要選用了一塊臺(tái)灣凌華的PCI-H6271-16型ARINC429接口板卡，該板卡通過PCI總線與工控機(jī)連接，4個(gè)發(fā)送通道，8個(gè)接收通道。激勵(lì)器系統(tǒng)使用兩臺(tái)臺(tái)灣凌華工控機(jī)系統(tǒng)，一臺(tái)主要用于杭電系統(tǒng)激勵(lì)，裝有GPIB接口控制卡用于程控NAV-750C航空信號(hào)源和IFR2948B無線電綜合測(cè)試儀，同時(shí)可通過RS232總線程控IFR4000導(dǎo)航/通信外場測(cè)試設(shè)備和IFR6000應(yīng)答機(jī)/DME/TACS外場測(cè)試設(shè)備，通過USB控制ALT-8000無線電高度表航線測(cè)試儀。另一臺(tái)用于信號(hào)仿真和對(duì)PXI模塊進(jìn)行程控。

2軟件設(shè)計(jì)方案

為方便操作者使用，我們將整個(gè)激勵(lì)畫面放在一個(gè)界面中，這樣就可以省去在界面中不停切換的麻煩。從操作界面中可以很直觀的看出該激勵(lì)單元可以進(jìn)行五大部分激勵(lì)，包括：超短波電臺(tái)激勵(lì)、組合接收設(shè)備激勵(lì)、測(cè)距機(jī)激勵(lì)、應(yīng)答機(jī)激勵(lì)和高度表激勵(lì)。其中測(cè)距機(jī)激勵(lì)和應(yīng)答機(jī)激勵(lì)不可能同時(shí)進(jìn)行激勵(lì)，因此將它們分別放在兩個(gè)分頁中。本次設(shè)計(jì)選用的操作系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的WindowsXP，開發(fā)平臺(tái)采用的是NI公司開發(fā)的虛擬儀器軟件開發(fā)工具LabWindows/CVI，它是以ANSIC為核心的交互式虛擬儀器開發(fā)環(huán)境，它將功能強(qiáng)大的C語言與測(cè)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合，具有靈活的交互式編程方法和豐富的函數(shù)庫，為開發(fā)人員建立檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試環(huán)境、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、過程監(jiān)控系統(tǒng)等提供了理想的軟件開發(fā)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)虛擬儀器及網(wǎng)絡(luò)化儀器的快速途徑。最下面包括一個(gè)控制單元，主要是可以對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行選擇。測(cè)試方法主要分為兩種：自動(dòng)測(cè)試和手動(dòng)測(cè)試，一般測(cè)試時(shí)放在自動(dòng)位，軟件可以接收飛行仿真系統(tǒng)FLSIM的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換發(fā)送給各激勵(lì)源進(jìn)行自動(dòng)激勵(lì)，當(dāng)測(cè)試過程中遇見故障時(shí)，可以采用手動(dòng)方式，針對(duì)成附件的故障現(xiàn)象進(jìn)行單點(diǎn)激勵(lì)，方便故障的查找和排除。

3激勵(lì)器系統(tǒng)研制取得的效果

3.1操作更簡單方便

無線電通信導(dǎo)航激勵(lì)源大多都是國外產(chǎn)品，顯示界面和操作界面都是英文界面，操作過程十分復(fù)雜，給對(duì)本專業(yè)不是很熟悉的新手和英文基礎(chǔ)較差的操作者帶來極大困難。激勵(lì)器系統(tǒng)的研制就是用工控機(jī)通過GPIB程控方式來控制這些激勵(lì)源，顯示界面和操作界面都轉(zhuǎn)換為中文界面，而且只對(duì)需要激勵(lì)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，操作過程將變得十分簡單、方便和直觀。同時(shí)激勵(lì)器系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)接收飛行仿真系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可以對(duì)無線電通訊導(dǎo)航各成附件進(jìn)行自動(dòng)激勵(lì)。

3.2大大提高工作效率

激勵(lì)器系統(tǒng)仿真器可以在沒有附件的情況下，讓設(shè)計(jì)所總線管理計(jì)算機(jī)編程人員提前對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)，大大提高了工作效率。仿真界面也是按照產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，操作簡單、方便和直觀。同時(shí)激勵(lì)器系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)接收飛行仿真系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可以對(duì)無線電通訊導(dǎo)航各成附件進(jìn)行自動(dòng)仿真。

作者：周磊胡華劍單位：中航工業(yè)洪都集團(tuán)