基于PXI的光电头盔瞄准具自动测试系统

　　0　引言

　　光电瞄准具是飞机火力系统的重要组成部分,对保障飞机的飞行安全、战术性能的发挥起着重要作用,其性能状态的优劣直接影响着其他电子设备、任务设备性能的发挥。目前光电瞄准具故障种类多,传统的检测方法落后、步骤繁琐、操作不灵活,造成操作人员劳动强度大、工作效率低,并且只能进行静态测试,已经越来越难以满足现代化作战和训练任务的需求。为了实现对光电瞄准具的性能状态进行准确检测,确保其安全可靠工作,提出一种基于PXI总线的光电瞄准具自动测试系统。该系统把PXI总线和虚拟仪器技术运用到光电瞄准具的自动测试当中,对其动态性能、控制功能以及各项技术参数进行检测,并对测试中发现的故障进行定位分析,将测试数据和结果作为判定被测设备能否投入使用的依据。

　　1　光电瞄准具工作原理及测试需求

　　1.1　光电瞄准具工作原理

　　某型光电瞄准具是集光学、精密机械、电子技术于一体的精密复杂设备。包括4个组件:头部观测装置、扫描器A、扫描器B和电子组件。其工作原理是利用光学扫描定位,对飞行员头部转动进行跟踪,经过电子组件计算,测定飞行员目视观测目标的角坐标。光电瞄准具的电信号主要由电子组件产生,电子组件上留有检测插头,检测所需的信号可由此插头引出。光电瞄准具主要参数包括输出电压、输出脉冲和ARINC429输出。

　　1.2　测试需求分析

　　通过对光电瞄准具工作原理的分析,总结了其工作接口和测试接口,共计200余路信号,再对信号的产生原理、产生电路及信号电气特性进行分析和归纳,将测试需求划分为对以下几个部分的检查:电源检查、节拍脉冲检查、节拍脉冲电平转换检查、鉴频脉冲检查、前级驱动检查、管驱动输出检查、测量信号和基准信号电平转换检查、鉴频检查、检波检查、时钟信号检查、429信号总线检查、标志控制检查、调整标志检查、分频脉冲检查等。由此可见,系统测试和计算的参数较多,测试过程比较复杂。设计过程中,在实现系统测试功能的基础上,还要使系统具有较高的可靠性、良好的维护性、较小的体积、操作简单等优点。

　　1.3　几种总线的对比

　　GPIB测量系统的结构和命令简单,有专为仪器控制所设计的接口信号和牢固的接插件。过去的三十多年几乎所有独立仪器都有GPIB接口,体现出简单性和便利性的优势。但是GPIB无法提供多台仪器同步和触发的功能,在传输大量数据时带宽不足。因此GPIB主要应用于台式仪器,适合于精确度要求高的,但不要求计算机高速传输时应用。VXI基于VME总线,在对仪器进行扩展的同时,它保留了VME模块化系统的方法。与基于GPIB陈旧的堆架式系统相比,VXI成功地减小了仪器系统的尺寸并提高了系统集成化水平。它具有标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用等特点,但其扩展能力不强[1]。PXI为PCI内核技术增加了成熟的技术规范和要求,增加了多板同步触发总线的技术规范,以便用于相邻模块的高速通信局总线。PXI还具有高度的可扩展性:具有8个扩展槽,通过使用PCI-PCI桥接器,可扩展到256个扩展槽。而台式PCI系统只有3~4个扩展槽。由于PXI设备尺寸小,所以它能够为便携式、台式和固定架式装置提供一个通用平台。近年来,PXI有取代VXI的趋势[2]。