一種機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)外場(chǎng)綜合性能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)外場(chǎng)綜合性能檢測(cè)系統(tǒng)，屬于激光慣導(dǎo)外場(chǎng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，激光陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)因其體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)范圍大、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，成為慣性技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，目前在軍用、民用和商用等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，特別是在航空機(jī)載領(lǐng)域，其卓越的表現(xiàn)已得到廣泛認(rèn)可，在殲擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)等多種機(jī)型成功應(yīng)用。
[0003]作為對(duì)激光慣導(dǎo)進(jìn)行功能測(cè)試、性能和精度評(píng)價(jià)、誤差識(shí)別的慣導(dǎo)測(cè)試技術(shù)是激光慣導(dǎo)系統(tǒng)生產(chǎn)和應(yīng)用的基礎(chǔ)，只有首先準(zhǔn)確測(cè)試評(píng)價(jià)慣導(dǎo)系統(tǒng)，才能談得上成功應(yīng)用。在型號(hào)需求牽引和專業(yè)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，慣導(dǎo)測(cè)試技術(shù)的研宄得到了廣泛的重視，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但隨著機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)進(jìn)入快速發(fā)展與應(yīng)用階段，現(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)從運(yùn)行的實(shí)時(shí)效率上、二次開(kāi)發(fā)的便利性上，維護(hù)的快捷性、快速性等方面，模擬動(dòng)態(tài)飛行測(cè)試方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到空軍對(duì)研制保障設(shè)備的要求，為了適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的測(cè)試特點(diǎn)，提高測(cè)試自動(dòng)化，故障檢測(cè)的智能化，降低對(duì)操作人員的準(zhǔn)入門檻，滿足部隊(duì)與外場(chǎng)保障人員的使用要求，目前的測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)成為機(jī)載航空慣導(dǎo)快速發(fā)展的一大障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)外場(chǎng)綜合性能檢測(cè)系統(tǒng)，將智能化測(cè)試系統(tǒng)與試驗(yàn)車有機(jī)結(jié)合，既能模擬慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)工作環(huán)境進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)模擬飛行與動(dòng)態(tài)車載相結(jié)合的精度驗(yàn)證；同時(shí)便于在外場(chǎng)進(jìn)行激光慣導(dǎo)的功能性能測(cè)試和故障檢測(cè)與維修，實(shí)現(xiàn)激光慣導(dǎo)智能化故障定位、自動(dòng)化功能性能驗(yàn)證，滿足了快速維修與故障定位的戰(zhàn)備需求。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)外場(chǎng)綜合性能檢測(cè)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)車、測(cè)控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導(dǎo)；測(cè)控系統(tǒng)又包括上位機(jī)模塊、軸角轉(zhuǎn)換模塊、1553B總線模塊、ARINC429總線模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；
[0007]測(cè)控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導(dǎo)固定安裝在試驗(yàn)車內(nèi)部，車載電源系統(tǒng)為激光慣導(dǎo)和測(cè)控系統(tǒng)供電，軸角轉(zhuǎn)換模塊采集激光慣導(dǎo)提供的導(dǎo)航操縱軸角信息，并通過(guò)PCI總線傳遞給上位機(jī)模塊；上位機(jī)模塊通過(guò)1553B總線模塊和ARINC429模塊與激光慣導(dǎo)進(jìn)行通信，上位機(jī)模塊將初始位置信息通過(guò)1553B總線模塊裝訂給激光慣導(dǎo)，同時(shí)，1553B總線模塊采集激光慣導(dǎo)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并通過(guò)PCI總線向上位機(jī)模塊發(fā)送；
[0008]上位機(jī)模塊通過(guò)ARINC429模塊向激光慣導(dǎo)發(fā)送航路點(diǎn)、位置、速度和初始航向，使激光慣導(dǎo)工作，同時(shí)，ARINC429模塊接收激光慣導(dǎo)輸出的導(dǎo)航操縱信息，通過(guò)PCI總線向上位機(jī)模塊發(fā)送；數(shù)據(jù)采集模塊采集激光慣導(dǎo)輸出的儀表脈沖量和模擬電壓量并通過(guò)PCI總線提供給上位機(jī)進(jìn)行處理。
[0009]所述車載電源系統(tǒng)包括UPS主機(jī)、蓄電池、限流保護(hù)開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、照明燈、電源指示燈和車內(nèi)插座；220V交流電連接UPS主機(jī)，UPS主機(jī)通過(guò)限流保護(hù)開(kāi)關(guān)給車內(nèi)電路供電，電流表和電壓表均連接到車內(nèi)電路上用于監(jiān)測(cè)車內(nèi)電路的電流和電壓，照明燈、電源指示燈和車內(nèi)插座均連接到車內(nèi)電路上，照明燈用于車內(nèi)照明，電源指示燈用于指示車內(nèi)電路的通斷，車內(nèi)插座用于給車載用電設(shè)備供電，蓄電池也連接到UPS主機(jī)上，用于應(yīng)急提供28VDC電源。
[0010]所述軸角轉(zhuǎn)換模塊包括總線接口模塊和軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器；上位機(jī)模塊的控制信息經(jīng)過(guò)PCI總線和總線接口模塊輸入到軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器的控制信號(hào)端，軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收到所述控制信息之后，接收激光慣導(dǎo)輸出的三相交流正弦導(dǎo)航操縱信號(hào)，外部電源輸入到軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器的激磁端作為激磁電壓，軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器將導(dǎo)航操縱信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸角數(shù)字量信息，對(duì)該軸角數(shù)字量信息進(jìn)行鎖存之后輸出給總線接口模塊，總線接口模塊將軸角數(shù)字量信息通過(guò)PCI總線發(fā)送給上位機(jī)模塊。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括總線接口模塊、總線驅(qū)動(dòng)模塊、第一譯碼模塊、第二譯碼模塊、AD采集模塊、計(jì)數(shù)模塊、中斷控制模塊、時(shí)鐘模塊和光電耦合隔離模塊；
[0012]時(shí)鐘模塊給中斷控制模塊提供工作時(shí)鐘，中斷控制模塊將接收到的時(shí)鐘作為中斷信號(hào)發(fā)送給總線接口模塊，控制總線接口模塊工作；
[0013]總線接口模塊接收上位機(jī)模塊通過(guò)PCI總線發(fā)送過(guò)來(lái)的地址信息和控制信息，并將控制信息發(fā)送給總線驅(qū)動(dòng)模塊，將地址信息發(fā)送給第一譯碼模塊和第二譯碼模塊，總線驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的控制信息控制AD采集模塊和計(jì)數(shù)模塊工作，第一譯碼模塊和第二譯碼模塊將接收到的地址信息進(jìn)行譯碼后生成譯碼信息并分別發(fā)送給AD采集模塊和計(jì)數(shù)模塊，令A(yù)D采集模塊和計(jì)數(shù)模塊選通，AD采集模塊采集激光慣導(dǎo)的模擬電壓量信息并通過(guò)總線驅(qū)動(dòng)模塊和總線接口模塊發(fā)送給上位機(jī)模塊；激光慣導(dǎo)輸出的儀表脈沖量經(jīng)過(guò)光電耦合隔離模塊進(jìn)行光電隔離之后，送入計(jì)數(shù)模塊進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)總線驅(qū)動(dòng)模塊和總線接口模塊發(fā)送給上位機(jī)模塊。
[0014]所述AD采集模塊包括所述運(yùn)算放大器、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、AD轉(zhuǎn)換器、電阻Rl?R6和電容Cl ；
[0015]AD采集模塊采集到的模擬量信號(hào)從電阻Rl和電阻R2輸入，電阻Rl通過(guò)電阻R3連接到運(yùn)算放大器的輸入負(fù)端，電阻R2通過(guò)電阻R4連接到運(yùn)算放大器的輸入正端，電容Cl的負(fù)極連接到電阻Rl和R3之間，電容Cl的正極連接到電阻R2和R4之間，運(yùn)算放大器的輸入正端還通過(guò)電阻R6接地，運(yùn)算放大器的輸入負(fù)端和輸出端之間通過(guò)電阻R5連接，運(yùn)算放大器的輸出送入多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處理后的模擬量輸入到AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出到總線驅(qū)動(dòng)模塊。
[0016]所述光電親合隔離模塊包括電阻R7、R8、電容C2、二極管V1、光電親合器和整形器;
[0017]儀表脈沖輸入整形器后經(jīng)過(guò)整形處理輸入到光電耦合器的輸入負(fù)端，電阻Rl —端連接電源，另一端連接光電耦合器的輸入正端，電容C2的正極連接光電耦合器的輸入正端，負(fù)極連接光電耦合器的輸入負(fù)端，二極管Vl和電阻R8均與電容C2并聯(lián)，二極管Vl的負(fù)極連接光電親合器的輸入正端。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0019](I)本發(fā)明通過(guò)ARINC429模塊、軸角轉(zhuǎn)換模塊，在地面將飛行過(guò)程中的航路信息通過(guò)總線重新加載到慣導(dǎo)中，在外部給其加入速度、姿態(tài)激勵(lì)信號(hào)，使其安裝預(yù)定的軌跡進(jìn)行飛行，在飛行過(guò)程中對(duì)飛行參數(shù)進(jìn)行采集處理，并繪制曲線，達(dá)到考核飛行品質(zhì)的試驗(yàn)?zāi)康摹?br>[0020](2)本發(fā)明通過(guò)試驗(yàn)車模擬飛機(jī)的各種環(huán)境條件，可在接近實(shí)際飛行的條件下研宄、試驗(yàn)和驗(yàn)證被測(cè)慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能試驗(yàn)，還可完成地面導(dǎo)航試驗(yàn)、空中對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)、傳遞對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)等，進(jìn)而對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和研宄。
[0021](3)本發(fā)明能快速將測(cè)試設(shè)備送到外場(chǎng)進(jìn)行功能性能檢測(cè)和故障維修，滿足了外場(chǎng)快速維修與故障定位的戰(zhàn)備需求。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖；
[0023]圖2為本發(fā)明車內(nèi)設(shè)備組成與布置示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明車載電源系統(tǒng)連線示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明軸角轉(zhuǎn)換模塊示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集模塊功能實(shí)現(xiàn)框圖；
[0027]圖6為本發(fā)明AD采集模塊示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明光電耦合隔離模塊示意圖；
[0029]圖8為本發(fā)明上位機(jī)模塊工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種機(jī)載型號(hào)激光慣導(dǎo)外場(chǎng)綜合性能檢測(cè)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)車、測(cè)控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導(dǎo)；測(cè)控系統(tǒng)又包括上位機(jī)模塊、軸角轉(zhuǎn)換模塊、1553B總線模塊、ARINC429總線模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)對(duì)外總線接口、離散量接口，供電接口等電氣接口的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)、導(dǎo)航、導(dǎo)航操縱、故障檢測(cè)定位以及性能精度檢測(cè)，試驗(yàn)過(guò)程中以數(shù)據(jù)、曲線、異常情況報(bào)警等形式將測(cè)試結(jié)果輸出，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)性能精度；
[0031]測(cè)控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導(dǎo)固定安裝在試驗(yàn)車內(nèi)部，車載電源系統(tǒng)為激光慣導(dǎo)和測(cè)控系統(tǒng)供電，軸角轉(zhuǎn)換模塊采集激光慣導(dǎo)提供的導(dǎo)航操縱軸角信息，并通過(guò)PCI總線傳遞給上位機(jī)模塊；數(shù)據(jù)采集模塊采集激光慣導(dǎo)輸出的儀表脈沖量和模擬電壓量并通過(guò)PCI總線提供給上位機(jī)進(jìn)行處理；
[0032]本發(fā)明中1553B總線模塊使用DDC公司的多功能雙通道PCI總線接口測(cè)試卡，協(xié)議芯片為65570i2。相應(yīng)的配置為:雙通道，每通道可同時(shí)仿真I個(gè)BC，31個(gè)RT和I個(gè)MT，每通道彡64K字的共享RAM，變壓器耦合方式，Win98/XP/2K/NT運(yùn)行環(huán)境，支持PCI中斷，符合 GJB289A-97 規(guī)范。
[0033]1553B模塊實(shí)現(xiàn)的功能為:
[0034]a、通過(guò)1553B總線與激光慣導(dǎo)通信，實(shí)現(xiàn)激光慣導(dǎo)工作狀態(tài)的控制與初始位置信息的裝訂；
[0035]b、導(dǎo)航信息的接收，采集激光慣導(dǎo)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，通過(guò)PCI總線向上位機(jī)模塊發(fā)送，依據(jù)接口控制