一種自動導(dǎo)航系統(tǒng)接口適配器研制

1.2 極坐標指示器導(dǎo)航信號適配器

1.2.1 適配器功能

該適配器完成導(dǎo)航計算機輸出的地速串行數(shù)據(jù)（12.5±0.1kbit/s）中的目標方位、偏流角和待飛距離信號計算,并將目標方位和偏流角信號調(diào)整為極坐標指示器能夠接收的符合ARINC407標準的同步器信號,將等飛距離信號調(diào)整為四位LED顯示器的顯示信號。

1.2.2 硬件設(shè)計

以8031單片機為信心,結(jié)合相應(yīng)的外圍電路設(shè)計,構(gòu)成一個ARINC429總線信號的求解和信號匹配系統(tǒng)。硬件設(shè)計框圖如圖4所示。

圖中,8031作為核心芯片,它與27256程序存儲器和61256數(shù)據(jù)存儲器組成單片機最小應(yīng)用系統(tǒng),完成對導(dǎo)航計算機輸出的ARINC429總線信號進行采集、轉(zhuǎn)換、計算和信號匹配等操作并進行控制。

3282板以HS-3228、8255等芯片構(gòu)成處理電路,現(xiàn)將導(dǎo)航計算機的32位ARINC429串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合8031單片機8位數(shù)據(jù)總線要求的并行數(shù)據(jù),由單片機最小系統(tǒng)控制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集。

SZZ板以高精度數(shù)字/軸角轉(zhuǎn)換模塊和8155等芯片為核心,構(gòu)成目標方位角和偏流角的數(shù)字/軸角轉(zhuǎn)換電路,實現(xiàn)將3282板采集來的目標方位角和偏流角的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為符合ARINC407標準的同步器信號,送給極坐標指示器,使其指示相應(yīng)的參數(shù)。

8279板以8279芯片為核心,構(gòu)成鍵盤和顯示器驅(qū)動電路,實現(xiàn)待飛距離的顯示數(shù)據(jù)的處理和四位LED顯示器的功率驅(qū)動。

1.2.3 軟件設(shè)計

為了便于程序的調(diào)試和修改,軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法。程序模塊主要包括主程序模塊、中斷服務(wù)（數(shù)據(jù)采集）子程序模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序模塊、信號匹配子程序模塊、數(shù)碼顯示子程序模塊等。其中數(shù)據(jù)采集子程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序流程圖如圖5（a）、(b)所示。

2 系統(tǒng)調(diào)試

兩種適配器的主要元器件均采用軍品,并經(jīng)篩選,電路參數(shù)經(jīng)反復(fù)計算和調(diào)整,保證了輸出信號的精度。系統(tǒng)連機后,通過地面開車實驗,長時間工作性能穩(wěn)定。雷達輸出的30mV/Kt、400Hz交流模擬電壓信號為例,經(jīng)多卜勒導(dǎo)航信號適配器轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號輸出,其模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度如表1所示,滿足了工作精度要求。

表1 多卜勒導(dǎo)航信號適配器模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度

極坐標指示器導(dǎo)航信號適配器將導(dǎo)航計算機輸出的ARINC429總線信號的應(yīng)飛航向、偏流角、待飛距離信號轉(zhuǎn)換成模擬信號供極坐標指示器使用。其轉(zhuǎn)換精度和響應(yīng)時間如表2所示,完全滿足指示器指示精度和靈敏度的要求。到目前為止,研制的自動導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)過鑒定并裝機飛行4000多小時,性能優(yōu)良。

表2 極坐標指示器導(dǎo)航信號適配器數(shù)/模轉(zhuǎn)換精度和響應(yīng)時間