基于PXI的艦載動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計

摘要：介紹了一種基于PXI總線的艦栽武器試驗動態(tài)參數(shù)綜合測試系統(tǒng)的硬件組成和軟件結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)硬件基于虛擬儀器技術(shù)和針對被測試信號形式采用模塊化設(shè)計；軟件基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，提高了系統(tǒng)適應(yīng)性，滿足了多種型號武器系統(tǒng)試驗的需要；結(jié)構(gòu)上采用分布式設(shè)計，便于在艦船上與被測系統(tǒng)就近安裝。
關(guān)鍵詞：艦載；PXI；測試設(shè)備；硬件組成；軟件結(jié)構(gòu)

0 引言
靶場承擔(dān)武器裝備研制、設(shè)計定型等試驗任務(wù)。長期以來受武器系統(tǒng)研制部門體制、技術(shù)、設(shè)計和使用目的等諸多因素限制和影響，測試設(shè)備一般針對被測試武器系統(tǒng)具體型號進(jìn)行設(shè)計，導(dǎo)致其通用性差，升級改造困難。
系統(tǒng)硬件基于虛擬儀器技術(shù)和針對被測試信號形式采用模塊化設(shè)計，軟件基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。在應(yīng)用時，針對被測試信號種類和規(guī)模等具體情況，通過對采集器軟硬件模塊進(jìn)行組合與配置，便可組成功能不同、規(guī)模不等的專用測試系統(tǒng)。當(dāng)其功能不能滿足試驗測試需求時，只需針對需求增加軟硬件模塊，而設(shè)備主體可以不變或僅作一定修改便可適應(yīng)其他型號武器系統(tǒng)試驗需要。

1 硬件組成與功能
艦載武器試驗測試系統(tǒng)基于PXI總線模塊進(jìn)行設(shè)計，系統(tǒng)由主控器、采集器、信號拾取／調(diào)理設(shè)備和信號模擬器四部分組成，其組成如圖1所示。

(1)主控器
主控器由工控機系統(tǒng)配置PXI-PCI8335外接式控制器模塊(MXI-3)和GPS授時卡組成。工控機負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理，采集器采集數(shù)據(jù)的匯總、存貯、處理。MXI-3模塊用于工控機對各采集器的控制。GPS授時卡采用PCI總線插卡結(jié)構(gòu)，可以接收GPS衛(wèi)星時間信息或靶場IRIG-B碼時間信息，實現(xiàn)系統(tǒng)與靶場測控網(wǎng)的同步。通過對GPS或IRIG-B時間信息的處理，在PCI總線上可以獲取1 PPS，20 PPS中斷信號及并行時、分、秒、毫秒時間信息，并可以輸出TTL電平的1 PPS和20 PPS同步信號。
(2)采集器
采集器由3個電信號采集器(1#、2#、3#采集器)和非電量測量分系統(tǒng)(4#采集器)組成。被測電信號主要包括直流電壓信號、發(fā)控指令信號、脈沖頻率信號和各種數(shù)字信號(串行、并行和網(wǎng)絡(luò)信息)。非電量參數(shù)主要包括溫度、角速度、振動、壓力和應(yīng)變等信號。
3個電信號采集器由PXI-1006機箱和PXI總線模塊組成，由PXI-1006機箱的PXI-PXI橋?qū)崿F(xiàn)采集器間的連接。PXI總線模塊包括NI的PXI-6608計數(shù)／定時器模塊，PXI-6031E數(shù)據(jù)采集模塊，PXI-1411圖像信號采集模塊，PXI-6533數(shù)字I／O模塊，PXI-8422 RS 232接口模塊，PXI-8423 RS 422／485接口模塊，PXI-8210以太網(wǎng)接口模塊和PXI-8460CAN總線模塊。
對于每個PXI采集器的具體配置可根據(jù)被測試信號種類、數(shù)量和被測系統(tǒng)的物理位置確定。在具體應(yīng)用時可根據(jù)測試對象的不同，靈活配置各采集器功能。