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基于1553B總線電纜網(wǎng)絡自動測試系統(tǒng)設計及研究

作者: 時間:2011-08-31 來源:網(wǎng)絡 收藏
MIL-STD-1553是“飛機內(nèi)部時分制指令/響應式多路傳輸數(shù)據(jù)總線”的代稱,為美國軍用標準。上世紀 60 年代時,由導航/平顯/武器瞄準系統(tǒng)(INS/HUD/WACS)組成的綜合火控系統(tǒng),配上遠距空射武器,使戰(zhàn)斗機如虎添翼。粗略的說,單個機載電子設備就類似于計算機局域網(wǎng) LAN 中的單個計算機,1553 標準類似于通信協(xié)議,堪稱現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機電子系統(tǒng)的“脊梁骨”。其核心就在于“標準”二字。有了1553B,雷達光電探測、導航、本機傳感、座艙顯示、外掛管理和火控計算機等得以完美的聯(lián)結(jié)綜合,構(gòu)成了第三代戰(zhàn)斗機標志性的分布式集中控制系統(tǒng)。F-16A 是采用 1553A 標準的第一種作戰(zhàn)飛機。 以雷達為例,之前提到的先進的人機界面,需要火控雷達具有復雜的對外接口,同時脈沖多普勒雷達又需要強大的內(nèi)部接口進行處理運算。

  電纜網(wǎng)絡

  MIL-STD-1553B總線全稱為飛行器內(nèi)部時分命令/響應多路數(shù)據(jù)總線(Aircraft Internal Time Division Command/Response Multiplex Data Bu),它是由美國SAE的AE-9E委員會在軍方和工業(yè)界的支持下,我國與之對應的標準是GJB289A-97.目前,此標準已經(jīng)在軍用飛機、軍用艦艇、陸軍武器及工業(yè)方面得到了廣泛的應用。

  MIL-STD-全稱是:飛機內(nèi)部時分制指令/響應式多路傳輸數(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,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。一個完整的1553B電纜網(wǎng)絡(如圖1所示)包括主總線(主干部分)、短接線(連接于各個終端的分支部分)、耦合器(主總線與短接線的連接點)、終止器(連接于主總線兩端)。

  作為當前宇航電子設備首選的數(shù)據(jù)總線,國軍標以及美軍標對的測試檢驗都作了詳細說明。依照GJB5186.5、SAE4115以及MIL-STD-1553B標準,1553B總線電纜網(wǎng)絡的測試檢驗需要進行:網(wǎng)絡連續(xù)性、網(wǎng)絡動態(tài)故障測試、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路完整性測試、波形測試—網(wǎng)絡定性分析、波形畸變值Vmin、過零點畸變Zcross、波形對稱性RtZero等。

  其實,測試系統(tǒng)可配置為一個智能的1553B終端測試設備。它可以連接在1553B總線網(wǎng)絡的任意一個終端上,然后通過軟件控制可以任意工作在BC/RT/BM模式,跟總線網(wǎng)絡上其它所有的終端設備進行各種數(shù)據(jù)通信,從而測試被測終端設備的各個功能是否正常。同時在進行終端設備功能測試時,系統(tǒng)可以注入或檢測數(shù)據(jù)字錯誤、命令字錯誤等各種通信錯誤,從而可以快捷而準確地定位被測終端的功能故障。

  1553B總線電纜網(wǎng)絡

  1553B總線的工作頻率是1 Mb/s 。采用曼徹斯特II碼,半雙工工作方式。主要的硬件部分為總線控制器(BC)、遠端終端(RT)和可選用的總線監(jiān)控器(MT)。一般情況下,這3部分通過1個多路總線接口(MBI)來完成??砂袽BI嵌在計算機內(nèi)。該總線有10種消息格式。每個消息至少包含2個字,每個字有16個消息位,1個奇偶校驗位和3個位長的同步頭,所有的消息字都采用曼徹斯特II碼構(gòu)成。

  1553B總線電纜網(wǎng)絡有效地解決了以上問題,可以對1553B總線電纜網(wǎng)絡進行全面的定量、定性測試分析,整個過程全自動完成,無須人工干預,最終形成詳細的測試分析報告,可大大提高測試效率以及可靠性。

  系統(tǒng)設計

  本系統(tǒng)采用柜式結(jié)構(gòu),模塊化設計,主要包括有系統(tǒng)人機交互界面,系統(tǒng)控制處理器,1553B總線測試專用控制器,數(shù)據(jù)采集模塊,測試接口面板(實現(xiàn)被測網(wǎng)絡的接入)以及打印機(測試結(jié)果報表打?。?。圖2是整個系統(tǒng)的功能框圖。


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