某型导弹测试系统模块化设计

刘 阳，李 玺

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）

某型导弹测试系统模块化设计

刘 阳，李 玺

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）

基于1553B及ARINC429总线的导弹系统已经广泛应用，为了在导弹研制及生产阶段检验导弹工作时序的正确性，需要一种测试设备对导弹的工作时序进行检测。阐述了该测试设备的构造及工作原理，硬件设计及软件设计。测试系统的研制成功满足了某型导弹的试验测试需求，也为后续相关型号测试设备的研制提供了基础。

1553B，ARINC 429，导弹，测试系统

0 引言

MIL-STD-1553B是为数据总线定义的军方标准,这种数据总线被用来为各种系统之间的数据和信息的交换提供媒介。1553B总线标准是一种满足实时性、数据完整性和系统高可靠性要求的通用机载串行多路总线标准。

ARINC 429数据总线定义了机载电子系统之间的通信规范，是美国航空无线电公司制定的数字总线传输标准，在微电子技术发展的影响下，机载设备的性能要求也日益提高，机载设备通信方式发生了彻底的改变，越来越多的航空电子设备已经采用了数字化技术，使得数字方式的信息传输成为通信的主要手段。相对于模拟传输具有低成本、逻辑简单、高可靠性等优点，既减轻了飞行器设备重量和体积，又提高了信息的传输精度。航空电子系统之间目前最常用的通信标准之一就是ARINC 429。

上述两种总线标准已在机载武器系统中得到了广泛应用，作为飞机、发射架、导弹系统的内部通信、控制总线。本文介绍了基于两种航空总线的某型空空导弹测试系统，阐述了测试系统的工作原理及系统组成，硬件及软件设计。该测试系统的应用大大提高了导弹控制系统的可靠性，同时导弹控制系统的抗干扰能力等也得到很大的改善和提高，能够在试验联试中模拟飞机武器系统的控制，实现对导弹的试验测试。

1 系统构造及工作原理

测试系统采用模块化结构，主要包括测控单元、供电单元、引信目标模拟器、测试软件、测试附件等组成。

1.1 主控计算机系统

a）PXI机箱和PXI零槽控制器；

b）Precision 670：CPU：3.6 G、内存：2 G；

c）硬盘：250 G，双冗余；

d）独立显卡128 bit/128 M；

e）17英寸液晶显示器。

1.2 测控和采集硬件

a）数字I/O总线：

32输入/32输出，数字隔离，逻辑电平：0～28 VDC输入/0～60 VDC输入。

b）ARINC 429接口板：

采用PXI/PCI插卡方式，具有定时中断功能，具有自检功能，1个发送通道，1个接收通道，发送通道和接收通道相互独立；

位速率：可通过菜单改变发送或接收的位速率大小，范围为(100±25%)kb/s，(12.5±25%)kb/s，分辨率为1k/bit；误码率≤10-5。

c）MIL-STD-1553B接口板：

1553B接口板采用PXI/PCI插卡方式，有A、B两路总线输出端口，总线系统信息传输的控制权唯一归总线控制器所有，1553B接口板有自检功能；主机分配给1553B接口板地址可更改，传输方式为半双工方式，传输协议为命令/响应方式，传输媒介为屏蔽双绞线；1553B接口板电路板设计和元器件选择至少基于工业级。

d）信号调理模块：

如图1所示。

图1 信号调理模块示意图

2 硬件设计

根据测试系统的功能和测试内容，导弹测试系统采用自动测试、控制和采集技术。这些技术的引入，能提高测试效率，保证测试的准确性和可信度，减少由于人为原因造成的测量错误和误差，降低测试成本，使测试系统具备相应的功能以及完成所要求的测试内容。所以，测试系统的硬件方案如下：

设备硬件主要分为5个大的部分，分别是载机信息模拟单元、控制和接口单元、数据采集单元、供电单元和引信测试单元。

载机信息模拟单元是该设备的核心单元，它执行导弹测试任务，主要包括形成导弹飞行任务和控制导弹工作时序，属于设备的“大脑”。主控机可以采用PXI机箱或工控机系列，外加专用接口板组成。外加专用接口板有ARINC 429总线接口板、1553B总线接口板等。

控制和接口单元是根据主控机提供的控制指令，完成各项动作，如导弹的供电、供气、解锁、模拟离梁等。该单元主要由继电器控制电路组、电压电流监测电路、导弹接口匹配电路、I/O卡等组成。继电器组的工作是根据载机信息模拟单元的时序控制指令分别完成导弹供电、导弹供气、一次性指令的接入等；导弹接口匹配电路是该设备与导弹的连接部分，其输入和输出的信号应该与被测对象的接口相一致。

供电电源单元是给导弹和设备提供必须的供电单元，主要由导弹供电＋V1电源、导弹供电±V2电源、舵机供电±V3电源、引信供电±V2电源、弹架系统联试单相交流供电电源以及设备所必须的供电电源等组成。

引信测试单元主要用于导弹激光引信和引战系统试验。主要由引信目标模拟器和收、发窗口装置、夹具等辅助工具组成。引信目标模拟器的工作是采用引信自身辐射光，经处理后射入接收窗口，形成4路隔离的空间反射腔，定时地控制光的通断，完成对引信4路窗口的分路顺序检测。夹具是用于把引信目标模拟器固定在弹身，夹具设计要满足导弹在振动环境条件下的正常使用。

在实现方式上，为了体现便携式的特点，方案采用两个测试箱组成及其他辅助设备组成，一个为测控箱，一个为供电电源箱，辅助设备主要指引信目标模拟器和测试电缆、包装箱等。

3 软件设计

软件采用模块化设计，基于 WINDOWS 2000/NT/XP操作系统。软件包含有测试设备自检软件模块、导弹总体性能测控软件模块、导弹系统总体性能测控软件模块，测试系统校准软件模块等。测试设备自检软件模块主要用于设备的自检，保证设备启用前工作的正常。系统自检功能实现是根据系统输入、输出信号构成闭环回路进行的。应用软件基于LabWindows CVI或LabVIEW开发。

3.1 导弹性能测控软件模块

导弹性能测控软件模块主要具有ARINC 429飞行任务信息的实时设置和发送、导弹返回ARINC429总线信息的实时接收和必要信息的实时显示、导弹加电控制信息的输出和执行、引信目标模拟器控制信息的输出和执行功能。

3.2 导弹系统性能测控软件模块

导弹系统总体性能测控软件模块主要具有1553B飞行任务信息的实时设置和发送、导弹系统返回1553B总线信息的实时接收和必要信息的实时显示、导弹系统加电控制信息的输出和执行等功能。

3.3 测试系统校准软件模块

测试系统校准软件模块的作用是在设备投入使用前，对测试设备自身性能参数的校验，检查测试系统的电源参数是否符合导弹供电要求，1553B及ARINC 429总线通讯板卡接收通道是否能够正确接收发送通道数据。主要由下面4种校准程序组成：①电源电压校准；②ARINC 29通讯板卡校准；③1553B通讯板卡校准；④程控电源及数字表头校准。

4 结束语

测试设备采用自动测试、控制和采集技术。这些技术的引入，不仅能提高测试效率，保证测试的准确性和可信度，减少由于人为原因造成的测量错误和误差，降低测试成本，使测试设备具备相应的功能以及完成所要求的测试内容。

试验表明，设计完成的基于1553B和ARINC 429总线的导弹测试系统通信可靠，逻辑时序正确，能够稳定工作，且能够满足电磁兼容，环境试验及长途运输振动要求，具有便携式特点。导弹测试系统的开发为整个武器系统的研制提供了保障，也为以后相关型号测试设备的研制提供了基础。

［1］GIB289A-97.数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线［S］.北京：国防科学技术工业委员会，1997.

［2］史君成，张淑伟.LabWindows/CVI虚拟仪器设计［M］.北京：国防工业出版社，2007．

［3］GJB1188A-99.飞机/悬挂物电气连接系统接口要求［S］.北京：中国人民解放军总装备部，1999．

［4］刘君华.虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI教程［M］.北京：电子工业出版社，2001．

［5］孙晓云，郭立炜.基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用［M］.北京：电子工业出版社，2010．

［6］胡昌华，马清亮.导弹测试与发射控制技术［M］.北京：国防工业出版社，2010．

Modular Design of a Missile Test System

LIU Yang，LI Xi
（China Airborne Missile Academy，Luoyang 471009，China）

Missile system based on 1553B and ARINC 429 Bus is in widely application now,in order to check if it’s normal while the missile work,it demand a test system.The main work of this dissertation is focusing on the whole scheme,hardware platform and soft platform design．With the success of this system，it satisfies the test demand，and provide the good base for the future test system．

1553B，ARINC 429，missile，test system

TJ760.2

A

1002-0640（2015）07-0168-02

2014-04-05

2014-07-01

刘 阳（1981- ），男，甘肃白银人，硕士，工程师。研究方向：导弹总体性能测试技术。