虚拟仪器技术及其在导弹内场测试仪校准和定检中的应用

虚拟仪器技术及其在导弹内场测试仪校准和定检中的应用

关键词:虚拟仪器技术;导弹内场测试仪;空空导弹;校准和定期检验

1.引言

随着现代科学技术的飞速发展,我军装备的各类空空导弹,应用了许多的高新技术成果,使其变得日益复杂。导弹内场测试仪作为导弹性能检测工具,是保证部队使用可靠的重要因素,将直接影响部队能否发挥战斗力,能否达到作战的效果。因此,对导弹内场测试仪也提出了较高的要求,为了适应导弹检测设备的测试准确、速度快、可靠性高、适应性强、抗干扰性能好等要求,就需要应用虚拟仪器技术。

虚拟仪器技术是当今最新计算机技术和最新仪器技术相结合的产物。它把计算机、仪器硬件、固件与计算机软件结合起来。虚拟仪器具有传统仪器的全部功能,其最大特点是具有很大的灵活性。用户在使用过程中可以根据需要添加或删除仪器功能,以满足各种需求和各种环境,并且能充分利用计算机丰富的软硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、表达、传送、存储方面的限制。它体现的是“软件就是仪器”的思想。

2.虚拟仪器技术在MDT校准和定检系统的优势

MDT的仪器仪表包括示波器、频率计、功率计、数字多用表等。这些仪器仪表基本上从国外进口,价格昂贵,且利用率很低。由于仪器仪表的数量、型号多,因此对仪器仪表的使用、维护和保管都提出了很高的要求,这不利于部队的快速保障。虚拟仪器技术的出现满足了导弹内场测试仪校准和定检系统的模块化、通用化、标准化的原则,只需增添少量硬件和改写部分软件就可以在各类空空导弹的内场测试仪中进行应用。应用虚拟仪器技术有以下几个特点:

(1)检测操作程序实现自动化,检测的内容全面。(2)具有程控激励源、程控电源及模拟负载,可以模拟实际工作环境。(3)易于维护和保障补给,便携性。(4)用户可操作性高。(5)虚拟仪器技术使用示波器模块、逻辑分析仪模块,使整个系统的体积减小,采用模块式结构,更适合部队野外使用中转移迅速的要求。

3.应用举例

下面就以某型号的空空导弹的MDT校准和定检系统为应用虚拟仪器技术为例,说明虚拟技术在导弹MDT上的应用以及其体现的技术优势。

4.1系统硬件的构成

系统的构建采用了VXI总线结构,在主控计算机和VXI机箱之间通过VXI总线连接,主要包括主控计算机、GPIB接口板、VXI总线主机箱及其各种功能模块、激励源等。其中VXI功能模块包括:零槽控制器HPE1406A,波形发生器HPE1441A,64通道扫描A/DHPE1413C,51/2数字万用表HPE1411B,功率表HPE1416A,计数器HPE1420B,IEEE1394通讯模块(VXI-TO-1394)HPE8491A,VXI机箱HPE1421B。控制计算机模块包括:军用级PC计算机,PCINSTRUMENTPCI-432示波器,存储式同步示波器PCINSTRUMENTPCI-432示波器,频谱分析仪,IEEE1394通讯模块AHA-8490(1394-to-PCI)。

4.2软件设计与实现

在MDT上应用虚拟仪器技术可使其软件组织兼具独立的软操作面板方式和由测试调度程序管理的自动流程测试操作方式。用户可以像操作传统的仪器一样按照导弹内场测试仪校准和定期检验程序完成检验,也可以根据自动流程检验的安排轻松简便的进行测试。

在系统中使用的表驱动流程组织方法,可以使用户只需根据测试流程即可方便地生成测试项目表,不需要编程工作也可以使用户对表格表达的测试项目具有进行更改、删除、插入、存档及打印等功能。

软件设计的核心部分是编写测试单元需要完成的功能函数,即针对所使用的VXI模块,编写功能函数。当用到新模块时再编写新函数,然后把它们添加至函数库。这样,随着系统的组建,函数也随之增加,减少以后系统软件开发的工作量。系统软件是在Windows2000环境下,运用Iabwindows/CVI4.01软件开发。在系统集成中,将测试任务都分成若干个测试单元,针对测试单元编写测试功能函数,形成一个测试功能函数库(用户也可以编写自己的测试功能函数添加到库中)。再建立一个测试数据库,按照测试流程选择相应的测试功能函数填写到数据库中去,测试程序通过ODBC来实现与数据库的链接。这样可以通过改写数据记录来调整测试流程,给系统调试带来极大的方便,同时也为将来组建其它测试系统准备了可随时调用的丰富的测试功能函数库。

应用以上的测试软件结构,采用VXI硬件平台下的labWindows/CVI的开发环境,使用了受控于数据库的测试软件,可以达到传统校准仪器的功能,同时还可以实现虚拟仪器技术的多个特点。

4.结束语

通过在导弹内场测试仪校准系统中应用虚拟仪器技术,可以使对MDT的校准和定期检验复杂性降到最低限度,使整个测试系统小型、轻便、运行稳定,完全满足现代高技术战争对装备保障系统便携性、可靠性、快速反应能力发面的新要求。同时,与传统仪器相比,降低了整个周期的维护保养经费和二次开发成本,也减少了对操作人员的培训费用和可能发生的误操作。由于系统平台的开放性和所以的模块均为通用模块,可以在不增加器件或仅增加少量器件的情况下,对已有的测试系统应有软件加以改动,就可以对新型空空导弹进行保障。这种技术的应用使空空导弹内场测试仪的校准更加准确、高校,对于提高导弹的作战效能具有非常的意义。

参考文献

【1】陆廷金,刘亦军,黄冬泉.基于VXI总线技术的某型导弹内场测试仪便携式自动检测校准系统,航空兵器,2000年第5期

【2】邢雅浪,何鑫.基于VXI总线的某型导弹自动测试系统研究,国外电子测量技术,2002年第3期.

【3】梁志国,孙璟宇.虚拟仪器的现状及发展趋势,测控技术,2003年第22卷第12期.

【4】LabWindows/CVIProgramReferenceManual,NationalInstruments.

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