钱正

（国营芜湖机械厂，安徽芜湖 241007）

某型飞机武器控制系统用于监控悬挂物的工作状态，管理悬挂物与飞机其他分系统的通信以及提供控制信息的航空电子分系统，是机载武器系统的重要组成部分。武器控制系统通过与其他航空电子分系统协同工作，能够完成悬挂物的装定、类型识别、状态监视、武器选择、作战方式、作战准备、攻击占位、发射、投放等功能[1]。

目前，该型武器控制系统各部件采用的是人工测试的方法，由于武器控制系统由10 余件部件组成，型号参数繁多、信号交联关系复杂，存在技术落后、自动化程度低、测试精度低、测试效率不高等问题，武器控制系统可靠性不能保证[2]，严重影响飞机大修质量与周期。为满足产品的测试需求，需要研制一台自动化程度高、人工参与度低、可靠性高的检测设备。

本文采用VC++6.0 和基于PXⅠ总线技术搭建了一套飞机武器控制系统测试仪。该测试仪以工控计算机为核心，基于PXⅠ总线的功能模块等构成硬件平台，对武器控制系统所有部件进行综合检测。开发了一套飞机武器控制系统测试仪检测软件，实现了对飞机武器控制系统各分机的自动化检测以及系统的整体联试，对系统各参数进行定量检查，并能够对结果进行分析、保存、打印[3]。

1 测试仪功能分析

武器控制系统测试仪应能满足整机系统及单个部件的性能检测，并可进行SRU 级故障隔离。测试仪应具有通用化、模块化的设计特点。分析武器控制系统接口、工作原理，结合验收技术条件的要求，确定测试仪需要完成如下功能：①向被测件提供直流27 V 和交流115 V/400 Hz 的电源信号；②向被测件发出离散激励信号，组织被测件的工作状态，接收离散响应信号，判断被测件工作是否正常和故障；③需要产生脉冲信号作为激励信号，需要对被测对象返回的脉冲信号进行计数，判读脉冲跟随周期；④实现ARⅠNC429总线信号的发送和接收；⑤测试仪能对选定的测试项目实现全程自动测试，不用人工干预，也可对指定的测试项目进行手动测试；⑥测试仪人机界面应简洁友好，被测产品及系统的测试数据应能保存在文档中，并通过文档进行打印。

2 检查仪硬件结构

以工控计算机为核心，加上基于PXⅠ总线的功能模块、信号调理适配器、电缆转接适配器等构成硬件平台，对武器控制系统所有部件进行综合检测；通过专用板卡测试箱，对分解出来的单个电路板进行检测，将故障定位到功能电路和主要元器件。测试仪硬件原理框图如图1 所示。

图1 测试仪硬件原理框图

2.1 一次性指令模块

继电器切换矩阵将27 V 直流信号切换到相应通道；多路开关用来取代开关向被测对象发出离散控制信号，DⅠO 模块用来扫描被测对象的响应。

2.2 测量模块

万用表、频率计、A/D 模块用来测量电压、电流、频率、周期、脉宽和脉冲的一致性等参数。

2.3 控制模块

串形码收发模块用来发送和接收32 位双极性3 电平串形码；0 槽控制器模块用来统一管理各个模块的工作。

2.4 接口适配器

完成对输入输出的直流、交流、离散、脉冲、串形码等信号的隔离、控制、电平转换、调理等工作，在信号调理箱内还安装有脉冲产生器电路。为了机载被检设备和检测台的安全，所有输入和输出信号首先必须经过隔离，离散信号的隔离采用光电耦合方法，电源信号采用变压器隔离方法，再经过适当放大、衰减、电平转换等调理，才能发送到相应通道。如图2 所示，光电耦合电路进行信号电平转换，便于板卡采集。

图2 光电耦合电路

2.5 测试电缆

测试电缆分为3 种，一种是PC 机与适配器之间的总线电缆，一种是适配器内部各模块之间的低频电缆，还有一种为被测系统与适配器之间的检测电缆，分单部件连接和系统连接电缆[4]。

2.6 被测系统

被测系统为一套武器控制系统，含自动部件、功能耦合部件、地面准备板、显示台等9 种共计13 件LRU。

3 系统软件结构

武器控制系统测试的测试软件在WⅠNDOWS XP系统环境下，基于VC++6.0 软件开发平台实现对武器控制系统整机及单部件的测试功能开发设计。由控制部分、通信部分以及人机交互部分等组成，实现了系统的自动化测试，为操作者提供了友好的人机交互界面[5]，软件结构如图3 所示。

图3 系统软件结构示意图

面板管理：负责测试项目管理、身份认证、操作人员管理、被测件管理等功能，是系统各个模块的管理者。

系统测试模块：系统联调联试时，完成系统正常、备份等状态以及飞行参数的设置，并完成弹型的加载功能以及应急投放功能的测试。

单机LRU 测试模块：用于完成系统内各LRU 的故障测试与定位。

电路板SRU 测试模块：用于完成LRU 内电路板的故障测试与定位。

测试结果管理模块：完成系统测试结果的预览、保存及打印功能。

自检模块：每次检查仪使用前由自检模块对系统进行自检，完成对DⅠO 模块、A/D 转换模块、串行码收发模块的自检，确定每个板件是否工作正常。

4 测试诊断流程

根据武器控制系统的技术使用说明以及产品验收规范要求，本测试仪采用了并行分级的测试思想。用户可根据实际，选择整机系统、单部件LRU 级测试或SRU 级测试。第一级整机系统测试和诊断，故障定位到LRU 级；第二级故障定位到SRU 级；第三级故障定位到功能电路或元器件[4]。用户可根据故障现象进行故障准确定位，提高排故效率。测试界面流程图如图4所示。

图4 测试界面流程图

测试流程如下。

开机，启动测试程序，用户身份验证，进入设备自检界面。选择测试仪自检测试，若自检未通过，给出故障现象及诊断建议，提示用户中断测试请求。自检合格后进入选择测试项界面，按照需求选择SUR、LRU、系统级测试。若进行LRU 测试，由于有9 个型号的LRU，根据实际选择LRU 测试，进入LRU 测试界面，按提示连接好测试电缆，根据提示进行上电检测。测试无故障时直接给出测试报表，结果自动保存；有故障时，测试时会对产品某个性能直接故障诊断，给出检查结果及维修建议。

5 结论

本文通过对某型飞机武器控制系统的研究，采用VC++6.0 和基于PXⅠ总线技术搭建了一套飞机武器控制系统测试仪，设计了一台自动测试设备，完成信号产生、采集、处理和记录等问题，对产品测试结果可以查询、打印和处理。

测试设备的研制成功，进一步地掌握了产品工作原理、信号输入输出及逻辑控制关系，提高了产品的修理效率，排除故障能力得到了提升，保证了生产进度，减低了修理成本，为飞机修理的技术保障作出了贡献。