某型导弹指令接收机测试系统的设计

卫禹丞 等

【摘 要】某型导弹进入大修年限，其指令接收机故障率较高。本文通过分析某型导弹指令接收机的工作原理，确定了导弹指令接收机测试系统需求和功能，并对导弹测试系统的硬件组成进行介绍；本文同时阐述了基于虚拟仪器进行设计的指令接收机自动测试系统软件以及检测程序，该测试系统可用于指令接收机组合的测试与故障定位，保证维修质量。

【关键词】指令接收机 虚拟仪器 自动测试

【Abstract】A missile into the overhaul life， its command receiver have high failure rate。By analyzing the working principle of a certain type of missile command receiver， this thesis determines the missile command receiver test system requirements and functions and describes the hardware system components. At the same time， this paper elaborates how to use the virtual instrument to design and develop the software and the test system of command receiver， this testing system is available to test and locate the fault of the command receiver， as well as to ensure the quality of the maintenance.

【Keyword】command receiver VI test

1 概述

我国引进的XX系列武器系统，自动化程度高，抗干扰性能好，机动性能强。为解决XX系列导弹指令接收机组合测试困难、修理难以保障的问题，利用前期反设计工作所积累的技术资料、修理经验以及数据为依据，开展对指令接收机组合检测设备的研制。

指令接收机在导弹控制过程中起着重要的通信作用，没有指令接收机的正常工作，导弹和地面设备就缺少了有效的沟通桥梁。所以指令接收机关系到整个导弹控制系统和引战系统能够有效的运行。通过对XX导弹指令接收机的定性和定量分析，研制和开发了指令接收机测试系统。该系统能够快速完成对XX导弹指令接收机组合的检测，进行准确的故障定位，减少指令接收机组合的维修周期，保证修理质量。

2 指令接收机工作原理分析

指令接收机控制通道收发天线转换开关接收照射制导雷达发来的高频信号，送给控制通道接收机，同时还向地面发回地面应答脉冲和各种信息。控制通道接收机将高频信号变成中频信号，再经放大、区分将形成信息的特征符及应答机的触发脉冲，从接收机输出的中频信号送到指令译码器和无线电引信上。接收机还配合完成对本机振荡器速调管和应答机磁控管频率的调整任务。指令译码器对接收机传送来的信号进行时间选择，译出导弹密码和指令码，送给自动驾驶仪或者无线电引信。同时起到同步器作用，产生波门脉冲发送到接收机。

3 系统功能

指令接收机测试系统，用于对指令接收机进行功能检查和测试，以检查指令接收机的功能是否处于良好状态，技术性能是否满足正常工作需要，发现并及时排除组合故障，并将故障隔离，达到高效维修的目的。其主要功能为：（1）测试诊断数字编码信号时序状态的能力；（2）测试诊断通道频率特性的能力；（3）测试诊断译码器电路工作性能的能力；（4）测试诊断各级直流电源整流电路性能的能力；（5）测试诊断AGC功能及动态范围性能的能力；（6）测试诊断指令接收机带宽、灵敏度和放大倍数的能力。

4 系统组成

该测试系统的总体功能结构主要由3部分组成：测控计算机、仪器系统ATE和软件平台系统。如图4-1。

主控计算机包括嵌入式控制器及监视器，它主要提供测试系统的人机接口、测试执行过程中驱动PXI总线仪器系统、管理与执行测试软件等功能。

仪器系统提供测试过程中所需要的所有激励信号、传感器。它包括以下硬件资源：PXI机箱、PXI功能模块、以及各种供电系统组成。

测试系统软件平台是一个完整的软件系统，是测试程序开发和运行的环境。就是在计算机WindowsXP操作系统和开发应用软件平台上设计、构建和编写应用程序，实现测试系统的运行和各种测试功能。

5 硬件设计

5.1测试系统专用适配器

适配器主要实现虚拟仪器与被测组合之间的信号转接，电源与被测组合的连接，各种信号处理电路提供的激励信号与虚拟仪器、被测组合渐渐地连接及被测组合响应信号的检测等功能。虚拟仪器通过适配器想被测组合发送指令、激励信号，同时被测件的反馈信息通过适配器送往虚拟仪器。其功能原理如图5-1。

5.2 PXI测试资源

产生被测组合所需的激励控制信号，连接PXI各种板卡和测试适配器，进行信号交联检测，对配置器输出的信号进行接口资源分配。功能原理如图5-2。

6 测试系统软件实现

6.1软件开发平台

XX导弹指令接收机测试系统软件的设计采用WindowsXP为操作系统，LabVIEW2009及PXI各模块驱动程序及配套实时开发软件包、报告生成工具包等为平台，这是一个基于面向对象技术的虚拟仪器软件开发平台，功能强大且使用简单，支持网络操作、数据库与统计分析等复杂功能。测试系统程序能够对指令接收机的性能参数进行实时测量与显示，并能对参数出现异常时给予实时报警。

6.2软件结构设计

软件是虚拟仪器的关键，通过运行在计算机上的各种管理程序和各种车是应用程序，一方面实现虚拟仪器图形化仪器界面，给用户提供一个检验仪器通信、设置仪器参数、修改仪器操作和实现仪器功能的人机接口；另一方面使个测试应用程序和激励部分和测试部分的设备相配合，完成对被测设备的数据采集、自动测试、修理和故障诊断等，并完成数据的存储和打印。

XX导弹指令接收机测试系统软件结构如图6-1

6.3各模块程序测试流程

测试系统软件采用模块化设计，主控软件负责测试操作人员与测试系统的交互操作。各测量内容采用模块化设计，在主控软件的统一协调和指挥下，根据所需测量内容直接调用相应的模块，通过软件依次完成指令接收机组合供电参数、数字编码信号时序、AGC功能及动态范围性能、通道频率特性等性能的检查，并将所测的结果实时显示在用户界面上并保存于计算机中。

6.3.1主控模块

主控模块主要用于为测试操作人员提供与测试系统交互的窗口。通过主控模块操作人员提供与测试系统交互的窗口。通过主控模块操作人员可以完成测试系统中提供的诸如用户管理、测试参数设置、系统家电、系统自检、自动测试、手动修理以及测试结果显示等功能。主模块由四部分组成，标题栏、版本信息、菜单栏和选择子界面。主控模块流程图如图6-2所示。

主控模块采用LabVIEW控制结构中的Event Stucture结构和While Loop结构来实现整个测试系统的交互操作。其中While Loop结构用于驱动软件系统的运行；Event Stucture结构完成相关测试模块的调用。各个测试模块都以独立VI的形式供主控模块调用，当调用相应测试模块后，其用户界面嵌入主界面完成交互操作。

6.3.2用户登录模块

用户登录模块主要用于测试操作人员登陆测试系统。用户在登陆时需要输入有效地用户名、密码及其自驾编号。如果输入信息正确，单击确定按钮即可登陆测试；单击取消按钮则退出系统。登陆模块流程图如图6-3。

6.3.3测试模块

测试模块主要完成指令接收机的自动测试和手动测试。对于相应的测试可以给出供电参数、数字编码信号时序、AGC功能及动态范围性能、通道频率特性等性能的测试结果并进行判定，最后生成报表。测试模块流程图如6-4。

测试模块就是通过测试系统提供各种激励信号，将采集指令接收机的输出信号与规定的输出值进行比较，从而进行指令接收机状态的判断。输入的信号包括模拟信号和数字信号，模拟信号可以直接通过LabVIEW中的图形化编程语言来实现。数字信号则需要使用数字信号采集器来实现。测试模块的程序结果如图6-5

6.3.4报告生成模块

检测报告则是使用LabVIEW的Generation Toolkit工具包来实现，它可以集成WORD、EXCEL等属性，实现测试报告的迅速生成，同时具有生成报告的不可改写的功能，其程序如图6-6。报告数据的真实性可以满足日常修理检验的要求，同时报告生成分自动测是数据和手动测试数据两部分进行保存，保存设置路径和名称均按照测试程序内容进行。

7 试验

通过对XX导弹指令接收机进行测试，测试能够满足之前的设计需求，完成对导弹电源、AGC性能、通道频率特性等参数的测试和故障定位。测试软件操作简单、界面清晰、数据测量结果准确。且具有一定的可扩展性。

8 结语

指令接收机测试系统的设计与应用提高了测试效率，对测试系统软、硬件的通用型和可扩展性做了探索和尝试。选用PXI总线和LabVEIW设计得测试系统实现了数据采集、分析处理、报告生成的人物。但是由于时间有限，在软件开发方面还存在一些不足，如译码器部分时序不清，译码功能不能够准确测试等。随着修理能力的不断提升和虚拟仪器技术的逐步成熟，测试系统的研制与应用会日益提高和完善。

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