1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究

隨著航機(jī)電一體程度的日益提高，作為當(dāng)前宇航電子設(shè)備首選的數(shù)據(jù)總線，MIL-STD-1553B總線(以下簡(jiǎn)稱1553B總線)的地位日益突出，已廣泛運(yùn)用于航空航天、海上武器、地面武器等領(lǐng)域。作為星載/箭載/機(jī)載/艦載/車載等控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，總線故障甚至?xí)斐呻y以估計(jì)的損失。有關(guān)1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)加工、系統(tǒng)組裝前等各環(huán)節(jié)的檢測(cè)，顯得至關(guān)重要。因此，如何對(duì)1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面有效的檢測(cè)是長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)重要課題。
　　1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)

　　MIL-STD-1553B總線全稱是：飛機(jī)內(nèi)部時(shí)分制指令/響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線，采用可屏蔽雙絞線傳輸數(shù)據(jù)，以串行數(shù)字脈沖形式傳輸信號(hào)，其碼元數(shù)據(jù)采用雙相曼徹斯特碼表示，傳輸速率為1Mbit/s。1553B總線能夠掛32個(gè)終端，采用指令/響應(yīng)型通信協(xié)議，終端類型有三種：總線控制器(BC)、遠(yuǎn)程終端(RT)和總線監(jiān)視器(BM)，信息傳輸格式有BC到RT，RT到BC，RT到RT，廣播模式和系統(tǒng)控制模式。作為1553B總線數(shù)據(jù)的傳輸媒介，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)為多冗余度總線拓?fù)湫徒Y(jié)構(gòu)，連接于各個(gè)1553B終端設(shè)備之間，完成1553B協(xié)議數(shù)據(jù)通信。一個(gè)完整的1553B電纜網(wǎng)絡(luò)(如圖1所示)包括主總線(主干部分)、短接線(連接于各個(gè)終端的分支部分)、耦合器(主總線與短接線的連接點(diǎn))、終止器(連接于主總線兩端)。

　　作為當(dāng)前宇航電子設(shè)備首選的數(shù)據(jù)總線，國(guó)軍標(biāo)以及美軍標(biāo)對(duì)1553B總線的測(cè)試檢驗(yàn)都作了詳細(xì)說(shuō)明。GJB5186.5以及SAE4115的對(duì)1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法作了相關(guān)規(guī)范，但其中涉及到的儀器繁多，不利于綜合測(cè)試。依照GJB5186.5、SAE4115以及MIL-STD-1553B標(biāo)準(zhǔn)，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試檢驗(yàn)需要進(jìn)行：網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)故障測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路完整性測(cè)試、波形測(cè)試—網(wǎng)絡(luò)定性分析、波形畸變值Vmin、過(guò)零點(diǎn)畸變Zcross、波形對(duì)稱性RtZero等。

　　其實(shí)，測(cè)試系統(tǒng)可配置為一個(gè)智能的1553B終端測(cè)試設(shè)備。它可以連接在1553B總線網(wǎng)絡(luò)的任意一個(gè)終端上，然后通過(guò)軟件控制可以任意工作在BC/RT/BM模式，跟總線網(wǎng)絡(luò)上其它所有的終端設(shè)備進(jìn)行各種數(shù)據(jù)通信，從而測(cè)試被測(cè)終端設(shè)備的各個(gè)功能是否正常。同時(shí)在進(jìn)行終端設(shè)備功能測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)可以注入或檢測(cè)數(shù)據(jù)字錯(cuò)誤、命令字錯(cuò)誤等各種通信錯(cuò)誤，從而可以快捷而準(zhǔn)確地定位被測(cè)終端的功能故障。

　　1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

　　傳統(tǒng)上，1553B電纜網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的全面測(cè)試，需要用到萬(wàn)用表、特性阻抗分析儀、示波器、時(shí)域反射儀等儀器，整個(gè)測(cè)試過(guò)程十分繁瑣，實(shí)施難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，難以形成統(tǒng)一測(cè)試報(bào)告，效率以及可靠性很低。