机载雷达LRU自动测试系统设计赵俊

机载雷达LRU自动测试系统设计赵俊
发布时间：2021-08-20T01:25:20.611Z 来源：《防护工程》2021年13期作者：赵俊[导读] 现代机载雷达正向着多功能、高度集成化、数字化、智能化、模块化方向发展。

同时带来机载雷达LRU测试的内容也日趋复杂，测试工作量急剧增加，对测试设备的要求也日益提高，这就要求在我们在测试、维修过程中需采用先进的自动测试技术。

下面就介绍一种利用计算机测控技术实现机载雷达LRU自动测试的系统。

江苏金陵机械制造总厂南京 210000
摘要: 阐述了自动测试技术在机载雷达维修中的应用,介绍了一种利用计算机测控技术实现机载雷达LRU自动测试的系统。

该系统具有高性能,低成本,操作灵活、方便，可移植性高等优点。

关键字：机载雷达 LRU 自动测试
1 引言
现代机载雷达正向着多功能、高度集成化、数字化、智能化、模块化方向发展。

同时带来机载雷达LRU测试的内容也日趋复杂，测试工作量急剧增加，对测试设备的要求也日益提高，这就要求在我们在测试、维修过程中需采用先进的自动测试技术。

下面就介绍一种利用计算机测控技术实现机载雷达LRU自动测试的系统。

2 硬件原理设计
该自动测试系统功能按各雷达LRU的基本检测需求综合集成。

该系统将一台PC机作为整个测试系统运行的主控中心，利用IEEE - 488总线将计算机和其它设备联系起来构成自动测试系统,整个系统通过PC机运行系统测试软件,控制被测LRU产生相应的信号或数据;同时,PC机将采集有用的信号数据。

PC机通过控制其I / O 口上的各种测量控制卡,完成对系统内各种设备工作的控制及相关信号的测量,从而实现自动测试功能。

该系统主要由PC、测量接口适配器、测量转换单元、控制测量单元、通用检测设备等组成。

2. 1 测量接口适配器
测量接口适配器是雷达被测LRU与系统之间的对接口。

整个系统中的被测LRU、电源、通用仪器、PC机等设备都通过测试适配器进行有效连接。

系统通过测试适配器向被测LRU提供电源、开关信号、数字信号;并将被测LRU输出的各种离散信号、模拟信号、数字信号送至通用检测设备并通过IEEE-488 接口将测量结果送至控制计算机。

2. 2 测量转换单元
测量转换单元包括电源控制模块、继电器模块、与控制计算机内的各种插板相配合,实现各种信号的功能扩展和匹配。

对于众多的离散信号的自动控制,采用I / O 板控制继电器来实现。

(1) 继电器模块每个继电器模块由若干继电器组成,用于各种离散输入逻辑信号,以及数字/ 模拟信号和测量通路的转接等。

(2 ) 电源模块提供被测LRU工作所需的115V/400Hz 交流和28V 直流等电源。

(3) 辅助模块用于各类ARINC 收发信号的连通和监视, A / D CONVERTER , D / A CON2VERTER 和测量设备的连通和转接。

2. 3 控制测量单元
控制测量单元包括传输ARINC 标准数据的信号收发板,开关测量板以及处理模拟信号的A / D、D / A 转换板。

ARINC429信号收发I / O 板由发送器、ARINC429 串行传输总线和接收器三部分组成,用于接收和发射ARINC429 标准的高速(100kbit /s) 和低速(12. 5kbit / s) 32 位双极归零型串行信号,每块板有接收、发射各两个物理通道,而每个物理通道又由4个逻辑通道组成,可同时依次传输4路ARINC429串行数据。

根据需要可通过编程随时开通或断开某一通道数据的传输。

所传输的每个信息字由32位组成,加上4 位零电平间隔时间,共36位。

发送器将并行传输的信息转换为普通的串行信息,再将串行信息变换为双极归零式信号,经AR2INC429 串行传输总线传送给接收它的外部电子设备;而接收器将接收到的双极归零式信号解码还原为普通的串行数据信号,然后将串行数据信号通过移位寄存器转换为并行数据信号传给计算机。

3 系统的软件设计
该系统测试软件的行在WINDOWS环境下，以LabWindows/CVI为开发平台，融系统调度、信号测量、数据管理为一体，具有系统自检、测试数据分析、数据管理等功能。

在软件设计过程中，考虑到检测系统硬件的升级和功能的扩展，做到检测软件尽可能的通用、开放、模块化、易于维护和升级。

系统的人机界面设计使用简单、易学，操作员只要按软件提示进行直观、机械操作即可完成整个检测流程，真正实现了自动测试。

3. 1 应用软件的主要功能
该测试系统软件遵循结构化设计的方法,且具有通用性,在一些通用的信号处理程序中,采用了函数的方式进行编程。

例如将AR2INC429信号的发送和接收、400Hz信号的发送、开关测量板的控制等测试中常用的信号处理程序均以函数的方法编写,每次使用时带上参数调用即可。

其功能主要分为自动测试和手动测试两部分。

(1)自动测试功能在自动测试中设计了全部测试、多部测试和单步测试三种方式。

在测试中选择要测试的方式,打开测试开关,既可进行测试，测试数据自动保存。

(2) 手动测试手动测试作为传统的测试方式,有着其特有的优点。

此功能包括三部分: ①提供测试中所用的ARINC429 信号; ②提供测试中所用的同步信号; ③提供测试中用到的所有离散信号。

通过窗口各按钮的功能提示,既可根据选择通道号发送32 位ARINC429 信号,也可通过选择的通道号接收ARINC429 信号,并在窗口中显示所接收的数值;发送同步信号;通过改变各离散开关的状态来控制各离散信号的通断,从而完成测试中各信号的输入。

(3)ARINC429的接收和发送程序ARINC 是美国航空无线电标准,而ARINC429 是航空机载电子设备传输、收发数据的主要格式。

在测试中,既要向电子设备发送ARINC429 数据信号,又要接收、分析来自电子设备的ARINC429 。

ARINC429 信号的发送和接收都是通过对8255 3 个并行口的操作来实现的,设定8255 的A 口为输入,B 口为输出,B口、C 口用于传送和硬件的握手信号。

发射过程: 在发送有效的数据之前,由计算机PC - BUS 的数据总线向8255 的B 口送出同步数据(00H) ,同时通过8255 的C 口送出请求信号至两个MPC(PIC16C54) 之一,当MPC 读到00H 后,便送出响应信号至C 口,PC 收到这个响应后,便开始送出要发送的数据至B口。

MCP 也同时开始通过B口接收这些数据,这些数据除4 个字节(32 位) 的ARINC429 数据外, 还包含一个字节的字间隔。

MPC 收到这些数据外,还包含一个字节的字间隔。

MPC 收到这些信息后,便通过RA0 ,RA1 分别送出LOGIC1 和LOGIC0 信号到电平转换电路形成所需的双极归零码,然后经驱动后输出。

如无新的数据输入,MPC 就不断的输出其ARINC429信号。

接收过程: 对于接收,8255 的口定义不变,只不过A 口用于读入接收到的经过移位寄存器处理的由PIC16C54 发送的并行数据,B口、C口用于传送PC机与硬件的握手信号。

来自外部输入的AR2INC429 信号经输入电平、码型转换电路后输出时钟信号和TIL 数据,时钟信号到MPC 后形成控制串入并出电路所需的同步控制信号和用于PC - BUS的中断请求信号IRQ ,而TIL数据直接送至串入并出电路的数据输入端,当32位信号全部接收后,由内部销存,最后由PC 通过8255的A口逐一读出。

另一种ARINC429 信号的时钟信号也被送入MPC , 由同一个MPC处理。

4 结语
该测试系统操作简单、快捷、能够快速高效完成机载雷达LRU各项性能指标的自动测试，同时也可以选择性进行手动测试。

另外，该系统具有可扩充性,用户只需改用不同的适配器，开发相应的工作软件,即可用于多种机载电子设备的自动测试和手动测试。