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LXI总线技术在运载火箭测试中的应用与研究

2017-06-02魏永国顾海林赵阳孙蓓蓓陈慧静

数字技术与应用 2017年4期

魏永国 顾海林 赵阳 孙蓓蓓 陈慧静

摘要:本文利用LXI总线技术构建运载火箭测试系统,可配置集中式和分布式两种测试模式,使用基于Web的人机交互和程控接口进行设备间信息交互,通过以太网络远程控制各分布点的测试设备,实现运载火箭的自动化、智能化测试。

关键词:LXI总线;LXI数据包;火箭测试

中图分类号:V475.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)04-0078-01

运载火箭的测试主要是对火箭进行点火发射前测试,箭上被测信号通过箭地接口进行预处理,由数据处理中枢通过总线接口控制测试功能模块工作,完成对火箭的各功能测试。现代火箭系统庞大复杂,急需一种高速、智能化网络化的测试平台。

随着高速及交换式以太网为标志的现代以太网技术的迅猛发展,新一代基于LAN的、适用于自动化测试系统的LXI总线标准(LAN-based extensions for Instrumentation)应运而生,其具有互操作性好、传输速率高、功能完善等特点,它是以太网技术、计算机技术与仪器技术的有机结合,不仅可以提供机架和堆叠式仪器的嵌入式测量方案及PC标准的I/O连接能力,还可以实现设备高集成度的插卡式模塊化设计,能够满足现代航空航天、汽车、医疗、工业等领域的应用需要。因此,基于LXI总线技术的研究和开发具有广阔的发展前景。

1 系统构架

基于LXI总线技术的运载火箭测试系统构架如图1所示。以箭地接口为分界面,所有被测信号、激励通路、通讯控制等通过地面转接分配,除了电爆电路、电磁阀等分布式信号外,其余测试信号集中进入前端测试设备进行隔离、调理等预处理后直接接入LXI功能测试模件,该模件自带以太网接口,通过前后端网络交换机与后端远程测试处理终端连接。LXI功能测试模块提供了基于Web的人机交互和程控接口,利用Web接口可以对设备的网络参数进行设置,浏览设备的日志以及功能配置和获取测试数据。通过统一的可互换虚拟仪器(IVI)驱动程序接口对测试系统的各功能模件进行控制。由于每个LXI设备都是一个独立的网络设备,通过不同的设备配置可以区分各LXI功能测试模件。后端远程测试处理终端接收主机指令,通过IVI规范及LXI触发远程控制各LXI模件完成信号测量和观察结果。为了解决系统的实时性和准确性,LXI模块提供了同步和触发功能,它能控制模块和系统内的状态序列,控制本地或系统事件发生和处理的时间并提供时间戳,对系统内的重要时间进行排序和关联,解决系统对测试速度和精度的要求。最后通过网络将测试结果通过局域网传输至各判读终端,完成整个火箭系统的功能测试。

2 系统通信

基于LXI总线的运载火箭测试系统按照图1的构架,其前后端组建的局域网均通过以太网接口进行通信。

系统中的LXI设备之间以及与远程测试处理终端之间的通信均是建立在TCP/IP网络模型之上,通信数据以LXI数据包的格式在设备间进行传输,在以太网通讯过程中仍然遵循TCP/IP协议。

系统进入工作状态前,检测所有在线设备工作状态,对系统的各节点设备设置初始化参数,参数校对合格后进入工作状态,LXI设备间数据包处理过程如图2所示。

3 结语

本文利用LXI总线技术构建运载火箭测试系统,使用LAN接口和Web界面,安装系统测试软件,同时能够满足系统集中测试和分布测试两种模式,大大降低了系统成本,可实现运载火箭的智能化、自动化测试。

参考文献

[1]LXI Cons ortium. LXI St andard v1. 1[S].www . lxis tandard.org, August 2006.

[2]LXI仪器系统构建技术的研究与实现.西安电子科技大学,2008年1月.

[3]网络测试仪器控制平台设计.电子科技大学,2013年5月.