一种机载型号激光惯导外场综合性能检测系统的制作方法_2

文档序号:8285942阅读:来源:国知局
文件格式进行解析、显示处理;
[0036]C、总线数据的监听,记录总线上运行的所有发送、接收数据,用于故障判断;
[0037]本发明中ARINC429总线模块使用神州飞航公司的单功能8通道PCI总线接口测试卡,相应的配置为:8通道,每个接收通道有lM*32bit的接收FIFO,每个发送通道有512*32bit的发送FIFO,波特率为12.5K、48K、50K、100K可选,数据长度为32位和25位可选,自检、标号、SD过滤、定时发送和时间标签功能,Win98/XP/2K/NT运行环境,支持PCI中断,符合ARINC429协议规范。
[0038]ARINC429模块实现的功能为:
[0039]a、通过ARINC429总线与激光惯导通信,向激光惯导发送航路点、位置、速度、初始航向等仿真信息,使激光惯导工作在静态模拟飞行仿真状态,与轴角转换模块和位置速率转台一起实现动态模拟飞行仿真功能;
[0040]b、接收导航操纵信息,通过PCI总线向上位机模块发送,依据接口控制文件格式进行解析、飞行曲线的绘制与显示;
[0041]C、模拟机上其它航电设备:如大气数据计算机,向激光惯导发送高度信息,使激光惯导进行高度阻尼功能的测试。
[0042]本发明中试验车选用由南京跃进汽车集团公司生产的依维柯牌重型客车作为原型车,考虑了动态环境下的测试条件,以及各设备本身对工作环境、工作条件的要求,以及各设备之间实时协调、配合的要求,在不改变原型车基本外形的基础上进行改装。主要模拟飞机、舰艇在空中、海面上的各种环境条件。试验车是整个试验设备的运载工具和主体结构,并保障各设备的工作环境。本车既能保证试验条件,又具备较好的通过能力。车内平面布置上图2所示。
[0043]具体改装要求说明如下:
[0044]车外观颜色为原有的白色,在两侧适当增加一些深兰色装饰条纹,在一侧喷上深兰色汉字“外场检测车”;
[0045]原有车载空调系统不变;要求有良好的密封性能、适合的车体刚性和减振性能;
[0046]适当增加车顶照明灯,可满足实验用即可,均带开关;
[0047]车内配置一台3KVA的在线式UPS系统,选用8块12V/10Ah的蓄电池供电,停车时可引入市电为蓄电池充电。车内配置一个电线盘,电线长度20m左右;
[0048]在试验桌附车壁适当地方加装几个220VAC插座和一个配电盘(上面安装交流电压/电流表、指示灯、限流保护器(多15A自动跳闸)及总开关等仪表或配件);
[0049]车内自驾驶座后面至车尾为实验区,通过安装隔断使实验区与驾驶区隔开,并在隔断上设置一个有推拉开关门的用于通话的窗口,隔断在高度上应与车顶密合;
[0050]实验区后部左侧为一张通用实验桌,桌面上均匀设计线槽或螺孔(Φ8,间距20cm左右),用于固定安装实验设备,桌面下设计若干柜子或抽屉用于放置试验工具、资料等,试验桌刚性固定在车体上;
[0051]实验区右侧后部为条形软座位,可向上翻开,下面为工具箱、储物箱等,可以安装或放置蓄电池、工具、设备等;
[0052]实验区左前部安装一个带减振的19”标准仪器柜(高度<170cm),用于放置车载测控仪、直流稳压源等设备,由6个减振器固定在底板和侧壁上;
[0053]实验区的车厢周围适当安装折叠座椅(面积约30cmX30cm,高度40cm左右),以便于操作或休息,折叠座椅不用时靠弹簧自动收起(与火车卧铺车厢内的折叠座相似),以减少车内空间的占用。驾驶座右侧座位也改装为折叠座。
[0054]车顶需有I个铁质平面基座(Φ 15cm),可安放带磁性吸盘的GPS天线。车壁适当位置开一个电缆过孔(Φ 5cm,不用时盖上),用于穿过I个GPS天线电缆;
[0055]本车后开门,有利于仪器设备的搬运、安装与调试,以及方位瞄准操作等。
[0056]在人员座椅及设备布局时,应尽量使车内载荷重量分布均匀,使车辆左右轮轴受力均匀,有利于保证车在高速行驶时的安全与稳定,并延长使用寿命;
[0057]车内具体改装时还应考虑各设备本身对工作环境、工作条件的要求,以及各设备之间实验时协调、配合的要求。各设备摆放应体现出紧凑、合理,操作方便的原则。
[0058]如图3所示,车载电源系统包括UPS主机、蓄电池、限流保护开关(彡15A自动跳闸)、电流表、电压表、照明灯、电源指示灯和车内插座。UPS电源选用美国山特公司生产的长延时型SANTEK C3KS UPS主机(含充电器和逆变器),其额定输出功率为2100VA,蓄电池组选用8块沈阳松下合资公司的12V/110Ah高性能免维护铅酸蓄电池产品,直流稳压电源选用北京大华电源厂(768厂)生产的MPS302型直流稳压源产品。220V交流电连接UPS主机,UPS主机通过限流保护开关给车内电路供电,电流表和电压表均连接到车内电路上用于监测车内电路的电流和电压,照明灯、电源指示灯和车内插座均连接到车内电路上,照明灯用于车内照明,电源指示灯用于指示车内电路的通断,车内插座用于给车载用电设备供电,蓄电池也连接到UPS主机上,用于应急提供28VDC电源。车载电源系统为检测车上所有设备和被测惯导产品提供电源,可保证检测车能在行驶状态下持续通电实验4小时以上。
[0059]如图4所示,轴角转换模块包括总线接口模块和轴角数字转换器;轴角数字转换器采用中船重工集团第七一六所的12ZSZ2412-01型号的转换器,激磁电压26V(频率400Hz),信号电压11.8V (频率400Hz)。上位机模块的控制信息经过PCI总线和总线接口模块输入到轴角数字转换器的S1、S2、S3端,轴角数字转换器接收到所述控制信息之后,接收激光惯导输出的三相交流正弦导航操纵信号,交流电源模块的电源信号(26V,400Hz)输入到轴角数字转换器的RH、RL端作为激磁电压,轴角数字转换器将导航操纵信号转换为轴角数字量信息,对该轴角数字量信息进行锁存之后输出给总线接口模块,总线接口模块将轴角数字量信息通过PCI总线发送给上位机模块采集。
[0060]如图5所示,数据采集模块包括总线接口模块、总线驱动模块、第一译码模块、第二译码模块、AD采集模块、计数模块、中断控制模块、时钟模块和光电耦合隔离模块;
[0061]总线接口模块与其相对应的接口电路为74LS245双向总线发送器/接收器(3S)。74LS245为三态输出的八组总线收发器,引线端符号如下:A0?A7:A总线端;B0?B7:B总线端;DIR:方向控制端;/E:使能端。
[0062]在本发明的设计中,将方向控制端接读写信号(1R),在初始化时使使能端(/E)的使能端为低电平,也就是使转换电路有效。当需要从计数模块中读取陀螺、加速度计的值时1R为低电平,这样数据由B总线经过74LS245传到A总线,经PCI总线由上位机模块采集到,进行相应的处理。当要对计数器模块、中断控制模块的控制寄存器进行配置时,1R为高电平,上位机模块经过74LS245的A总线将控制信息传到B总线,进而完成对计数器模块和中断控制模块的初始化设置。
[0063]计数模块选用82C54计数器,使其工作在计数模式,对计数模块中的每一片82C54行进初始化,包括工作方式、计数初始数值等参数的设定。并利用译码模块的输入对每片82C54中三个独立的计数器和控制字进行操作。在本设计中,采用定时计数的计数原理。将仪表的脉冲量经隔离、驱动,输入到计数单元的时钟输入引脚,在得到门控信号后循环开始计数,同时利用时钟模块分频后产生定时中断信号,每T时刻对各计数器进行一次数据的锁存和读取,从而计算出每T时刻内仪表的脉冲增量数据。
[0064]时钟模块将一定频率的时钟信号经分频处理后,发送给中断控制模块。中断控制模块接收时钟模块的时钟信息,并将其作为中断信号发送给总线接口模块。
[0065]总线接口模块接收上位机模块通过PCI总线发送过来的地址信息和控制信息,并将控制信息发送给总线驱动模块,将地址信息发送给第一译码模块和第二译码模块,总线驱动模块根据接收到的控制信息控制AD采集模块和计数模块工作,第一译码模块和第二译码模块将接收到的地址信息进行译码后生成译码信息并分别发送给AD采集模块和计数模块,令AD采集模块和计数模块选通,AD采集模块采集激光惯导的模拟电压量信息并通过总线驱动模块和总线接口模块发送给上位机模块;激光惯导输出的仪表脉冲量经过光电耦合隔离模块进行光电隔离之后,送入计数模块进行计数,将计数结果通过总线驱动模块和总线接口模块发送给上位机模块。
[0066]如图6所示,AD采集模块包括所述运算放大器、多路转换开关、AD转换器、电阻Rl?R6和电容Cl ;
[0067]运算放大器采用0P200,多路转换开关采用ADG506A,AD转换器采用AD1674。AD采集模块采集到的模拟量信号从电阻Rl和电阻R2输入,电阻Rl通过电阻R3连接到运算放大器的INA-端,电阻R2通过电阻R4连接到运算放大器的INA+端,电容Cl的负极连接到电阻Rl和R3之间,电容Cl的正极连接到电阻R2和R4之间,R6电阻连接在I
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