一種機載型號激光慣導外場綜合性能檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機載型號激光慣導外場綜合性能檢測系統(tǒng)，屬于激光慣導外場測試技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，激光陀螺慣導系統(tǒng)因其體積小、重量輕、動態(tài)范圍大、可靠性高的優(yōu)點，成為慣性技術的一個重要發(fā)展方向，目前在軍用、民用和商用等領域得到普遍應用，特別是在航空機載領域，其卓越的表現(xiàn)已得到廣泛認可，在殲擊機、轟炸機、運輸機、直升機等多種機型成功應用。
[0003]作為對激光慣導進行功能測試、性能和精度評價、誤差識別的慣導測試技術是激光慣導系統(tǒng)生產和應用的基礎，只有首先準確測試評價慣導系統(tǒng)，才能談得上成功應用。在型號需求牽引和專業(yè)技術發(fā)展的推動下，慣導測試技術的研宄得到了廣泛的重視，取得了長足的進步。但隨著機載型號激光慣導進入快速發(fā)展與應用階段，現(xiàn)有的測試系統(tǒng)從運行的實時效率上、二次開發(fā)的便利性上，維護的快捷性、快速性等方面，模擬動態(tài)飛行測試方面遠遠未達到空軍對研制保障設備的要求，為了適應動態(tài)環(huán)境下的測試特點，提高測試自動化，故障檢測的智能化，降低對操作人員的準入門檻，滿足部隊與外場保障人員的使用要求，目前的測試系統(tǒng)已經成為機載航空慣導快速發(fā)展的一大障礙。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種機載型號激光慣導外場綜合性能檢測系統(tǒng)，將智能化測試系統(tǒng)與試驗車有機結合，既能模擬慣導動態(tài)工作環(huán)境進行各項性能試驗，實現(xiàn)靜態(tài)模擬飛行與動態(tài)車載相結合的精度驗證；同時便于在外場進行激光慣導的功能性能測試和故障檢測與維修，實現(xiàn)激光慣導智能化故障定位、自動化功能性能驗證，滿足了快速維修與故障定位的戰(zhàn)備需求。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案是:
[0006]一種機載型號激光慣導外場綜合性能檢測系統(tǒng)，包括試驗車、測控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導；測控系統(tǒng)又包括上位機模塊、軸角轉換模塊、1553B總線模塊、ARINC429總線模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；
[0007]測控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導固定安裝在試驗車內部，車載電源系統(tǒng)為激光慣導和測控系統(tǒng)供電，軸角轉換模塊采集激光慣導提供的導航操縱軸角信息，并通過PCI總線傳遞給上位機模塊；上位機模塊通過1553B總線模塊和ARINC429模塊與激光慣導進行通信，上位機模塊將初始位置信息通過1553B總線模塊裝訂給激光慣導，同時，1553B總線模塊采集激光慣導的導航數(shù)據(jù)，并通過PCI總線向上位機模塊發(fā)送；
[0008]上位機模塊通過ARINC429模塊向激光慣導發(fā)送航路點、位置、速度和初始航向，使激光慣導工作，同時，ARINC429模塊接收激光慣導輸出的導航操縱信息，通過PCI總線向上位機模塊發(fā)送；數(shù)據(jù)采集模塊采集激光慣導輸出的儀表脈沖量和模擬電壓量并通過PCI總線提供給上位機進行處理。
[0009]所述車載電源系統(tǒng)包括UPS主機、蓄電池、限流保護開關、電流表、電壓表、照明燈、電源指示燈和車內插座；220V交流電連接UPS主機，UPS主機通過限流保護開關給車內電路供電，電流表和電壓表均連接到車內電路上用于監(jiān)測車內電路的電流和電壓，照明燈、電源指示燈和車內插座均連接到車內電路上，照明燈用于車內照明，電源指示燈用于指示車內電路的通斷，車內插座用于給車載用電設備供電，蓄電池也連接到UPS主機上，用于應急提供28VDC電源。
[0010]所述軸角轉換模塊包括總線接口模塊和軸角數(shù)字轉換器；上位機模塊的控制信息經過PCI總線和總線接口模塊輸入到軸角數(shù)字轉換器的控制信號端，軸角數(shù)字轉換器接收到所述控制信息之后，接收激光慣導輸出的三相交流正弦導航操縱信號，外部電源輸入到軸角數(shù)字轉換器的激磁端作為激磁電壓，軸角數(shù)字轉換器將導航操縱信號轉換為軸角數(shù)字量信息，對該軸角數(shù)字量信息進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PCI總線發(fā)送給上位機模塊。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括總線接口模塊、總線驅動模塊、第一譯碼模塊、第二譯碼模塊、AD采集模塊、計數(shù)模塊、中斷控制模塊、時鐘模塊和光電耦合隔離模塊；
[0012]時鐘模塊給中斷控制模塊提供工作時鐘，中斷控制模塊將接收到的時鐘作為中斷信號發(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模塊通過PCI總線發(fā)送過來的地址信息和控制信息，并將控制信息發(fā)送給總線驅動模塊，將地址信息發(fā)送給第一譯碼模塊和第二譯碼模塊，總線驅動模塊根據(jù)接收到的控制信息控制AD采集模塊和計數(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行譯碼后生成譯碼信息并分別發(fā)送給AD采集模塊和計數(shù)模塊，令AD采集模塊和計數(shù)模塊選通，AD采集模塊采集激光慣導的模擬電壓量信息并通過總線驅動模塊和總線接口模塊發(fā)送給上位機模塊；激光慣導輸出的儀表脈沖量經過光電耦合隔離模塊進行光電隔離之后，送入計數(shù)模塊進行計數(shù)，將計數(shù)結果通過總線驅動模塊和總線接口模塊發(fā)送給上位機模塊。
[0014]所述AD采集模塊包括所述運算放大器、多路轉換開關、AD轉換器、電阻Rl?R6和電容Cl ；
[0015]AD采集模塊采集到的模擬量信號從電阻Rl和電阻R2輸入，電阻Rl通過電阻R3連接到運算放大器的輸入負端，電阻R2通過電阻R4連接到運算放大器的輸入正端，電容Cl的負極連接到電阻Rl和R3之間，電容Cl的正極連接到電阻R2和R4之間，運算放大器的輸入正端還通過電阻R6接地，運算放大器的輸入負端和輸出端之間通過電阻R5連接，運算放大器的輸出送入多路轉換開關，經多路轉換開關處理后的模擬量輸入到AD轉換器進行模數(shù)轉換處理，轉換后的數(shù)據(jù)輸出到總線驅動模塊。
[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過整形處理輸入到光電耦合器的輸入負端，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，負極連接光電耦合器的輸入負端，二極管Vl和電阻R8均與電容C2并聯(lián)，二極管Vl的負極連接光電親合器的輸入正端。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果是:
[0019](I)本發(fā)明通過ARINC429模塊、軸角轉換模塊，在地面將飛行過程中的航路信息通過總線重新加載到慣導中，在外部給其加入速度、姿態(tài)激勵信號，使其安裝預定的軌跡進行飛行，在飛行過程中對飛行參數(shù)進行采集處理，并繪制曲線，達到考核飛行品質的試驗目的。
[0020](2)本發(fā)明通過試驗車模擬飛機的各種環(huán)境條件，可在接近實際飛行的條件下研宄、試驗和驗證被測慣導系統(tǒng)的性能試驗，還可完成地面導航試驗、空中對準試驗、傳遞對準試驗等，進而對其性能指標進行統(tǒng)計、分析和研宄。
[0021](3)本發(fā)明能快速將測試設備送到外場進行功能性能檢測和故障維修，滿足了外場快速維修與故障定位的戰(zhàn)備需求。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖；
[0023]圖2為本發(fā)明車內設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)明上位機模塊工作流程圖。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種機載型號激光慣導外場綜合性能檢測系統(tǒng)，包括試驗車、測控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導；測控系統(tǒng)又包括上位機模塊、軸角轉換模塊、1553B總線模塊、ARINC429總線模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。實現(xiàn)慣導對外總線接口、離散量接口，供電接口等電氣接口的檢測，實現(xiàn)慣導系統(tǒng)的對準、導航、導航操縱、故障檢測定位以及性能精度檢測，試驗過程中以數(shù)據(jù)、曲線、異常情況報警等形式將測試結果輸出，試驗結束時能自動統(tǒng)計性能精度；
[0031]測控系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)和激光慣導固定安裝在試驗車內部，車載電源系統(tǒng)為激光慣導和測控系統(tǒng)供電，軸角轉換模塊采集激光慣導提供的導航操縱軸角信息，并通過PCI總線傳遞給上位機模塊；數(shù)據(jù)采集模塊采集激光慣導輸出的儀表脈沖量和模擬電壓量并通過PCI總線提供給上位機進行處理；
[0032]本發(fā)明中1553B總線模塊使用DDC公司的多功能雙通道PCI總線接口測試卡，協(xié)議芯片為65570i2。相應的配置為:雙通道，每通道可同時仿真I個BC，31個RT和I個MT，每通道彡64K字的共享RAM，變壓器耦合方式，Win98/XP/2K/NT運行環(huán)境，支持PCI中斷，符合 GJB289A-97 規(guī)范。
[0033]1553B模塊實現(xiàn)的功能為:
[0034]a、通過1553B總線與激光慣導通信，實現(xiàn)激光慣導工作狀態(tài)的控制與初始位置信息的裝訂；
[0035]b、導航信息的接收，采集激光慣導的導航數(shù)據(jù)，通過PCI總線向上位機模塊發(fā)送，依據(jù)接口控制