攝譜分析儀器技藝在飛行數型測試裝置中運用
功能需求分析及虛擬儀器的設計方案根據飛參係統的功能及其維修檢測項目、參考值的要求,研製的檢測設備應具備有:在所有的部件正常連接時,可檢測整個飛行記錄係統的工作狀態;同時還可以檢測單個部件的工作狀態;kezhijiejiangfeicanjiluqishangdeshujuzhuanludaojisuanjiyingpanshang。duiyuceshidexinhaoyouyujianceshebeijuyouxitongjiancehegezujiandandujiancedeyaoqiu,jianceshebeixuyaomonichanshengdejilixinhaohejiancexinhaoshuliangyuanyuanchaoguofeicansuoyaojiludexinhaoshuliang。tongguoduifeicanxitongsuoyouxinhaodefenxi,feicanjianceshebeiyaoshuruheshuchudexinhaozhuyaoruxia:直流信號、周期性信號(方波)、放大器信號(不共地差分輸出)、電阻(R)信號、交流信號(4. 7 V)、8個32位雙極連續代碼字、8位的ACK(自動檢測係統)並行碼(軟件可調)、12位並行碼(軟件可調)、控製信號: (23~29) V、(12. 6±0. 63) V、(0~0. 3) V、斷開。
檢測設備的硬件有工控機及其外設、電源模塊、電源控製模塊、模擬信號虛擬模塊、I/ O模塊、同位器模塊、PC總線模塊、頻率量信號虛擬模塊、串行接口模塊、信號適配器以及顯示屏等組成,其原理框圖如1所示。
在硬件的設計中考慮了測試原理、規模、經費等因素,采用基於PC的插卡型虛擬儀器組成方案。
同時數據采集與處理前具有信號調理器、A/ D或D/ A轉換器等前端硬件,以便對被測信號進行預處理。在線實時動態測量對數據采集有嚴格的要求,通過選擇相應的器件基本解決了精度、濾波、同步采樣、寬頻帶等一係列問題,低噪聲的問題則由屏蔽和接地來降低噪聲和利用多層板技術來處理的;而高速數據采集的問題主要集中在數據的高速傳輸上,比較有效的方法是采用DMA方式、雙口RAM、存儲器分段、多速采樣等技術。
32位雙極串行數據的發送飛參係統中,大氣數據參數和飛機姿態角是以數字信號形式傳送的,符合俄羅斯ГОСТ18977 - 79標準,與ARINC429標準在電氣特性上是完全一致的,均為32位雙極串行回零碼,以電脈衝形式發送,一個電脈衝就是一位。
12位並行碼信號的檢測對於Windows操作係統是采用多任務、多線程機製,飛參記錄器組件輸出12位並行碼信號後,采用I/ O接口讀取12位並行碼信號並儲存在工控機硬盤上。其並行碼檢測原理圖如2所示。
飛參記錄器輸出的12位並行碼幅值偏低,波形也不是完整的方波,還伴有一定的噪聲,采用LM224作zuo為wei電dian壓ya比bi較jiao器qi,並bing接jie成cheng正zheng反fan饋kui形xing式shi,提ti高gao比bi較jiao翻fan轉zhuan的de快kuai速su性xing,改gai善shan波bo形xing質zhi量liang。並bing行xing碼ma經jing整zheng形xing後hou錯cuo位wei現xian象xiang依yi然ran存cun在zai,因yin此ci在zai編bian程cheng時shi首shou先xian采cai用yong連lian續xu兩liang次ci讀du取qu後hou,相xiang與yu為wei1的方法來判斷脈衝的存在,其次采用在兩個地址同步脈衝之間反複讀取數據脈衝再按位相或的方法,以保證每個數據脈衝不被漏讀。
並行碼的生成原理設計硬件邏輯電路生成12位並行碼,要隨意改變每個地址中的數據,將會非常複雜。考慮到並行碼的可調性、時序以及工作狀態切換的方便,采用工控機用定時器中斷的方法向I/ O發數據,控製產生符合要求的12位並行碼。
飛行參數記錄係統檢測設備的軟件采用CVI ,該軟件具有良好的交互性,可編輯儀器麵板,定義儀器功能,硬件控製能力強、表biao達da和he運yun算suan能neng力li強qiang等deng特te點dian。軟ruan件jian的de可ke重zhong用yong性xing也ye是shi很hen重zhong要yao的de,為wei實shi現xian軟ruan件jian的de可ke重zhong用yong性xing,采cai用yong模mo塊kuai化hua程cheng序xu設she計ji思si想xiang是shi一yi個ge重zhong要yao途tu徑jing。軟ruan件jian包bao括kuo初chu始shi化hua編bian程cheng、性能檢測、結果處理、故障定位4個部分組成。
初始化編程初始化條件包含了硬件和軟件係統的全部信息。它包含各種板卡的地址、通訊參數、I/ O參數的初始化等,這類參數能保證設備正常、可靠地運行。
性能檢測測試軟件的流程主要包括係統自檢、選擇檢測部件、調用相應的檢測程序。整個程序采用模塊化設計,靈活方便,為以後的軟件、硬件升級提供了條件。檢測項目為用戶提供選擇窗口,由使用者選擇。
進入檢測過程的每個界麵均可方便地進入和退出。
其流程如3所示。
檢測結果處理飛參檢測結果的處理是整個檢測工作的重要部分,要求檢測結果在屏幕上顯示、保存、打(da)印(yin)和(he)曆(li)史(shi)查(zha)詢(xun)等(deng)。對(dui)飛(fei)參(can)來(lai)說(shuo),對(dui)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)的(de)保(bao)存(cun)是(shi)有(you)巨(ju)大(da)意(yi)義(yi)的(de)。檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)表(biao)格(ge)可(ke)由(you)用(yong)戶(hu)設(she)定(ding)成(cheng)不(bu)同(tong)格(ge)式(shi)打(da)印(yin)。為(wei)日(ri)後(hou)的(de)修(xiu)理(li)及(ji)飛(fei)參(can)資(zi)料(liao)的(de)查(zha)詢(xun)創(chuang)造(zao)了(le)條(tiao)件(jian)。
故gu障zhang定ding位wei由you於yu飛fei參can係xi統tong對dui故gu障zhang檢jian測ce的de複fu雜za性xing以yi及ji操cao作zuo人ren員yuan對dui其qi認ren識shi有you限xian,性xing能neng檢jian測ce完wan畢bi後hou,也ye很hen難nan確que定ding故gu障zhang部bu位wei。所suo以yi考kao慮lv到dao這zhe一yi點dian,充chong分fen利li用yong飛fei參can自zi檢jian的de信xin息xi,要yao求qiu在zai用yong戶hu操cao作zuo界jie麵mian上shang準zhun確que地di提ti示shi故gu障zhang部bu件jian,將jiang故gu障zhang部bu位wei縮suo小xiao到dao硬ying件jian板ban卡ka甚shen至zhi主zhu要yao元yuan器qi件jian上shang。
在軟件的設計上采用多線程技術增強了基於PC總線的插卡儀器輸入輸出應用的性能,可防止基於PCdejianceyingyongruanjian,yucharushishujucaijikahuoshiyongbiaozhunjiekoudeduliyiqitongxinshichanshengdedusaixianxiang。bingqieduoxianchengjishuhaijiangyonghujiemianxianshiyushujucaijifenpeizaibutongdexianchengshang,jiangdishujucaijiyuyonghujiemianxianshijiandeganrao,shimeigexianchengnengdulidiyizuikuaisuduyunxing,chongfentigaoxitongdejiancesudu。
結論
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu),檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)功(gong)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang),結(jie)構(gou)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za),傳(chuan)統(tong)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu),為(wei)保(bao)證(zheng)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)的(de)通(tong)用(yong)和(he)統(tong)一(yi),采(cai)用(yong)通(tong)用(yong)的(de)自(zi)動(dong)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)已(yi)勢(shi)在(zai)必(bi)行(xing)。本(ben)文(wen)在(zai)掌(zhang)握(wo)了(le)飛(fei)機(ji)飛(fei)行(xing)記(ji)錄(lu)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li),測(ce)試(shi)並(bing)分(fen)析(xi)了(le)其(qi)所(suo)有(you)的(de)信(xin)號(hao),研(yan)究(jiu)出(chu)基(ji)於(yu)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)技(ji)術(shu)的(de)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei),具(ju)有(you)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)高(gao)、易操作和維修、檢測迅速準確、工作穩定的特點,為提高檢測和維修水平,提供了有力保障。



