基于LabWindows_CVI的MLS机载设备自动测试系统的设计

李 阔

（西安导航技术研究所 陕西 西安 710068）

0 引言

MLS是一种工作于C波段 (5000～5250MHz)和Ku波段(15400～15700MHz)按波束扫描原理工作的新型进近着陆系统。国际民航组织于1978年选定了时基扫描波束微波着陆系统作为新的标准着陆系统。这种系统能提供连续的、精确的三坐标(方位、仰角、距离)信息[1]。

MLS机载设备的完整测试包括了总线功能和测试精度两方面共八个项目的测试，人工测试需至少两名测试人员耗时1.5个小时来完成，在人员使用和测试效率上是极大的浪费。本文所设计的MLS自动测试系统基于LabWindows_CVI软件平台，以总线采集系统为硬件基础组成，可以在40分钟之内自动完成MLS机载设备的完整测试过程并给出测试结论、自行打印测试结果。

1 系统组成及工作原理

MLS机载设备自动测试系统由主控计算机与激励源组成。主控计算机配备串口、模数采集、ARINC429总线、GPIB总线、1553B总线等总线功能接口卡。激励源用于向MLS机载设备提供实时激励信号。MLS机载设备自动测试系统原理框图见图1。

图1 MLS机载设备自动测试系统原理框图

MLS机载设备自动测试系统统过GPIB总线对激励源进行实时控制，发出MLS机载设备所需的激励信号。同时系统通过1553B总线、429总线对MLS机载设备进行工作设置和数据读取，通过低频信号对MLS机载设备模拟信号进行读取，通过MLS机载设备实时工作状态与标准值的对比进行测试结果的判定。

2 系统硬件设计

MLS机载设备自动测试系统由主控计算机与激励源组成。

主控计算机选用PCI总线的工业控制计算机，配备所需的PCI总线形式板卡。包括1553B总线接口卡、429总线接口卡、GPIB总线接口卡、串口总线接口卡以及模数采集卡。

激励源选用进口标准MLS地面模拟激励源，型号为MLS800。

3 系统软件设计

3.1 LabWindows_CVI

LabWindows_CVI是美国N I公司开发的32位面向计算机测控领域的软件开发平台。将功能强大的、使用灵活的C语言平台与数据采集、分析和表达等测控专业工具有机结合,它支持事件驱动与回调函数编程技术,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和库函数大大增强了C语言的功能,为熟悉C的开发人员开发检测、数据采集、过程监控等系统提供了一个理想的软件开发环境[2]。

本文设计的MLS机载设备自动测试系统利用了Lab-Windows_CVI提供的多线程设计方法，有效的提高了软件的运行效率。多线程是指操作系统支持一个进程中执行多个线程的能力[3-4]。当一个线程等待用户响应或大量计算结果时，另一个线程可以继续其他处理，使得进程总处于运行态，随时进行响应，从而提高系统的响应效率。LabWindows/CVI提供了两种在次线程中运行代码的高级机制，分别是线程池（Thread Pools）和异步定时器（Asynchronous Times）。 线程池适用于需要不连续的执行或在循环中执行的任务，而异步定时器适合于在固定时间间隔内执行的任务。本设计采用线程池的方法进行多线程控制。

3.2 软件设计

为了便于软件的维护与扩展，MLS机载设备自动测试系统软件采用模块化设计理念。软件主要由四大模块组成，分别为自动测试方式模块、单项测试方式模块、信号波形实时显示模块以及测试记录查看模块。而八个测试项目分别封装为八个小模块。

在自动测试方式下对八个测试项目模块进行串行调用，每个测试项目依次进行，每个测试项目测试过程及结果在测试界面实时显示，当测试结果出现异常时进行报警并停止测试。全部测试完成后根据预先设置进行或不进行测试结果表格打印并记录测试结果。

在信号波形实时显示模块中，对MLS机载设备发出的模拟信号及429信号波形可以进行实时显示，并计算其频率与伏值，用于测试人员进行设备状态验证。此模块使用单独线程，可与自动测试模块或单项测试模块同时运行。

在测试记录查看模块下可以对以往的历史测试记录进行查看，历史记录以时间顺序和设备编号进行记录。

MLS机载设备自动测试系统软件整体架构如图2所示。

图2 MLS机载设备自动测试系统软件整体架构

4 结束语

MLS机载设备自动测试系统在MLS机载设备的生产测试过程中已经投入使用，实践证明，该系统在实际使用中减少了人力消耗，提高了MLS机载设备生产测试效率，并大幅提高了测试的准确性，对于MLS机载设备的生产、调试、验收过程有着重大的促进作用。

［1］周其焕,魏雄志.微波着陆系统[M].北京:国防工业出版社,1989:77-79.

［2］刁修民,王建.基于LabWindows/CVI的虚拟仪器软件开发技术[J].国外电子测量技术：增刊,2003：73-75.

［3］成凤敏，苏小光.多线程技术在虚拟仪器软件开发中的应用[J].中国测试技术，2008，34（2）：48-50.

［4］姜守达，吴昌盛.LabWindows/CVI多线程机制在数据采集中的应用[J].计算机应用，2004，23（8）：56-57.