韩理

（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）

PXI是基于PCI的自动化测量总线技术，PXI 平台以PCI总线作为技术基础，不仅具备PCI的所有优点，同时还具有体积小、兼容性好、可扩展性、传输速度快等特点[1]false。

随着现代科学技术的快速发展，空空导弹的数字化、自动化程度的提高，导弹的结构越来越复杂，导弹的测试技术也面临新的挑战。设计一款自动化程度高，可靠性强的空空导弹总体测试系统已成为当务之急[2]false。本文详细介绍了一种基于PXI总线的导弹总体测试系统，实现了对某型红外导弹系统的全时序测试。

1 硬件设计

测试系统采用模块化设计，主要由测控系统、引信目标模拟器、红外目标模拟器等部分组成。总体结构示意图如图1所示。

1.1 测控系统

测控系统以PXI系统为核心，采用PXI机箱、PXI零槽控制器以及多块PXI板卡构建测试硬件平台。主控单元通过串口控制单元，完成导弹的供电、供气、解锁、雷锁、离梁等控制，通过信号调理单元的调理、控制电路的转接、控制，实现导弹输出模拟信号采集、状态信息采集和控制、LVDS数字信号采集以及1553B、422、232总线通讯等功能，完成测试流程控制，数据采集、存储及判断分析功能。液晶智能控制平台用于图像显示以及外设控制。

1.1.1 主控单元

主控单元是整个导弹测试系统的核心，用来向导弹或导弹系统加电、装定飞行任务参数、完成时序控制和各个测试单元的统一调度、电源监控、产品保护、测试参数建档。

图1 某红外型导弹总体测试系统结构示意图

主控单元由PXI机箱、PXI控制器、PXI数据板卡等组成。PXI机箱选用NI公司的PXI-1044机箱，坚固轻巧，可以安装13个PXI模块，配备500W电源，满足PXI规范中可靠性及电磁兼容性的要求。PXI控制器选用NI公司的PXI-8108，PXI-8108配有2.53 GHz双核处理器和1G的DDR800双通道内存，集成千兆自适应网卡，4个高速USB接口，另外具有GPIB、RS232及DVI视频输出接口。PXI数据板卡包含A/D数据采集卡、1553B通讯卡、串口数据通讯卡、LVDS数据采集卡、继电器卡等。

1.1.2 信号调理单元

信号调理单元主要由电缆及连接器、电源及控制电路、信号调理电路、自检电路等部件组成。信号调理单元主要功能是完成主控机箱与导弹之间模拟信号和数字信号的电气隔离、阻抗匹配及电平转换，建立电源机箱、主控机箱之间的电气通路，提供设备和产品的供电需求，模拟相关的激励信号，提供需要检测信号的处理，建立检测模块和被测数据信号之间的传输通道，通过软件的协调控制，保证测试流程的顺利进行。信号调理单元还可以实现测试设备的通道及性能自检。

图2 信号调理单元功能框图

1.1.3 电源组件

电源组件的设计满足军标1188A规定的标准机架接口电源要求，主要由导弹供电±V1电源，加温供电+V2电源，引信供电±V3、+V4电源，三相交流供电电源以及设备所须的供电电源，其主要功能：

a）按要求提供产品测试所需的直流电源；

b）按要求提供产品测试所需的交流电源；

c）实时显示各路产品供电电源的电流值；

d）具有应急断电功能；

e）为测试设备提供所需电源。

1.1.4 液晶智能控制平台

液晶智能控制平台是集键盘、鼠标、显示器于一体的智能切换控制平台，选用湖北六航研制的LH170G5-1。该平台是1U高19吋宽机架式；采用17”TFT LCD，88键键盘，双键PS/2 Touch PAD触摸鼠标；15-pin Mini 接头；满足-10℃～55℃的工作温度。

1.2 引信目标模拟器

引信测试单元主要是对引信进行功能性检测，可利用引信自身发射的光信号经过处理后作为模拟目标的回波信号，因此具有很好的一致性和可更换性。

引信测试单元由引信测试罩、铠装光纤和引信控制盒组成，其中引信测试罩完成弹身装夹、光接收和发射耦合器的定位。4个象限共8个窗口的光信号均通过铠装光纤引至信号调理单元的引信控制板，引信控制板实现各象限光信号的通断控制。示意图如图3所示。

图3 引信目标模拟器示意图

1.3 目标模拟器

目标模拟器用来模拟导弹攻击目标的红外辐射特性及运动特性，是进行导弹探测性能、截获概率、跟踪能力等总体性能内外场测试不可缺少的一部分[3]false。

目标模拟器采用头罩式结构，主要由红外光学组件、电动转台、壳体、夹紧装置等组成。红外光学组件采用微型黑体、可变光阑孔以及PID温度控制，可实现6档光阑，50℃～600℃温度变化，辐射波段1～5μm。电动转台选用赛凡光电公司的7SRA160A蜗轮电动旋转台和7SGA115电动角位台，可实现用于±30°往复和达位运动，精度±0.1°。头罩与产品接触面前端为锥面，起到轴向定位作用，确保转台旋转中心与位标器回转中心在一个轴线上，头罩与产品接触面后部为圆柱结构，同时使用卡箍固定，具有锁紧功能，确保与产品可靠连接。

2 系统软件设计

2.1 软件运行和开发环境

测试软件以WindowsXP Professional中文版作为平台，采用NI公司LabWindows/CVI及微软VC++ 6.0进行开发。

2.2 软件的结构和功能

软件系统从结构上划分为两大层次，如图4所示。硬件驱动层负责对测试台的各种实际硬件和板卡进行操作，完成信号采集、激励和数据的收发，向上层提供一种透明的传输通道；测试功能层负责完成测试流程控制、以及基于具体测试信号的的接收、发送、记录、分析、和显示。两个功能层之间通过各类总线完成实际数据交换。

图4 软件总体设计

考虑到测试台包含了多种测试总线，需要操作种类繁多的板卡和外围设备，为了保证可靠性，提高控制效率，软件系统采用分层次的模块化设计。根据导弹测试不同阶段的测试需求，软件包括多个功能模块：

a）测控模块：主要用于控制加电过程和测试流程、下发飞行任务、监控电源状态和产品工作状态，采集、显示和记录测试数据；

b）分析模块：主要用于测试后的结果分析，能够方便的调用当前和历史测试数据，提供数据解码功能，提供数据动态回放功能，进行数据分析时，程序提供强大的数据显示能力，可以根据用户选择，提供多样的数据显示方式；

c）自检校准模块：程序启动时对电源状态、板卡初始化状态进行快速自检；功能自检时在自检校准单元的配合下，完成各板卡的功能完整性检查；定期校准时则提供方便快捷的操作界面，以便校准操作能够高效进行，并记录校准信息供查阅。

3 结论

该型红外导弹测试系统设计采用了标准化、模块化、通用化的原则，可模拟某型红外导弹的挂飞和离梁状态，实现对导弹以及导弹系统的探测、跟踪、制导、引战功能全时序测试。模块化设计，保证了测试的可靠性，维护方便快捷。自动化测试和数据分析模块设计减少了人为原因造成的错误，降低了测试成本，提高了测试效率。

[1] 潘海飞，王武华. 基于LabVIEW 和PXI 平台的通用计数器检测系统[J].计量与测控技术，2015 5(42).1-2.

[2] 韩兆福. 一种新型导弹性能综合测试系统[J]. 航空计算技术，2002 4(32)：79-82.

[3] 李玺，李艳. 便携式红外目标模拟器的设计 [J].火力与指挥控制，2012 (37)：179-181.

[4] 王建国，杨士义.某型空空导弹总体测试系统设计[J].信息与电脑，2012(2)：62-63.

[5] 孙晓辉，马秋，黄勇，等. 基于1553B总线某型导弹测试系统设计 [J]. 航空计算技术，2011，4(41)：82-84.