CN108957410A - 合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，包括：工控计算机、工装控制单元、待测品测试台以及模拟负载台；其中，所述工控计算机与所述工装控制单元连接，用于控制所述工装控制单元，同时采集所述工装控制单元发送的数据并进行显示；所述工装控制单元与所述待测品测试台及模拟负载台连接，用于控制所述待测品测试台和模拟负载台，同时为所述待测品测试台和模拟负载台提供电源及动力，并采集所述待测品测试台和模拟负载台发送的数据。本发明合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，能够防止由于线缆的误连接造成的意外损失，减小了测试校准的难度和复杂性，提高了工作效率及测试的准确性。

Description

合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统

技术领域

本发明涉及微波成像技术领域，尤其涉及一种合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种高分辨率微波成像雷达，具有全天时、全天候、分辨率不受载体平台高度影响等优点。SAR在民用领域中的国土测量、环境及灾害监视、海洋观测、海面污染物监测、地形测绘、资源勘探、星际测量等方面都具有十分重要的作用。

天线稳定平台是机载合成孔径雷达的一个重要组成部分，一般由电机、电机驱动、陀螺仪、机械台体和控制电路等部分组成。其主要功能是隔离载机和大气扰动的同时对惯导参数进行跟随，实现雷达波束在空域范围内稳定指向测绘区域。

实践表明，天线稳定平台的性能对SAR成像质量影响较大。因此，如何更好的测试和校准天线稳定平台，对天线稳定平台的研制和生产有着较大的现实意义。

在合成孔径雷达天线稳定平台(Synthetic Aperture Radar Antenna Platform，SARAP)的研制和生产过程中，传统的测试和校准方法(即基于非专用方法的测试和校准方法)比较繁琐：即要对SARAP各功能模块(PWM控制模块、功放模块、驱动电机、陀螺仪模块、采集模块等)进行校准，也要对SARAP整机的性能进行测试校准。各功能模块和整机校准时所需测试设备和线缆连接方式各不相同，使用的控制软件也不相同，这就给测试的人员带来繁杂的工作量。同时，由于天线稳定平台即有弱电(测控电路)部分，又有强电(电机驱动电路)部分，校准中对线缆屏蔽特性和抗干扰特性要求比较高，这些因素也加大了测试校准的难度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，在涵盖SARAP测试项目的前提下，提高了测试的集成性、可靠性和便捷性。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，包括：工控计算机、工装控制单元、待测品测试台以及模拟负载台；

其中，所述工控计算机与所述工装控制单元连接，用于控制所述工装控制单元，同时采集所述工装控制单元发送的数据并进行显示；所述工装控制单元与所述待测品测试台及模拟负载台连接，用于控制所述待测品测试台和模拟负载台，同时为所述待测品测试台和模拟负载台提供电源及动力，并采集所述待测品测试台和模拟负载台发送的数据。

优选地，所述工装控制单元采用机箱式结构，包括前面板及后面板；所述前面板包括多个可视化功能指示区，通过所述可视化化功能指示区识别工装控制单元的工作状态；所述后面板包括多个可视化功能接口，通过所述可视化功能接口进行跳线，进而完成不同模式的测试。

优选地，所述工装控制单元包括：母板、DSP控制接口板、步进电机驱动模块、伺服电机及力矩电机驱动模块、以及平板控制板。

优选地，所述DSP控制接口板包括：控制芯片、隔离电路、温度传感器接口转换电路、PWM产生电路、陀螺仪采样电路、位移传感器接口转换电路、光电码盘接口转换电路以及RS422接口转换电路；用于产生PWM控制信号，采集码盘、位移传感器及陀螺仪的数据，读取温度传感器的温度信息，并通过RS422串行接口与工控计算机的通信连接，以实现人机交互。

优选地，所述待测品测试台采用机箱式结构，用于安装平台控制板模块及平台驱动模块，机箱内安装有多个温度传感器，用于采集温度参数并发送至所述DSP控制接口板。

优选地，所述模拟负载台安装有位移传感器、步进电机、伺服电机以及光电码盘编码器。

优选地，所述光电码盘接口转换电路与光电码盘编码器连接，用于将光电码盘采集的位置信息转换成数字信息并发送至DSP控制板。

优选地，所述工装控制单元与所述待测品测试台连接，用于控制所述待测品测试台的温度传感器，并为所述待测品测试台提供电源及动力，同时还采集所述待测品测试台发送的温度数据；

所述工装控制单元与所述模拟负载台连接，用于控制所述模拟负载台，并为所述待模拟负载台的电机提供电源及动力，同时还采集所述模拟负载台发送的位移和/或位置数据。

优选地，该合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统包括：自检模式、平台控制板测试模式、驱动模块测试模式、平台控制板+驱动模块测试模式以及电机及陀螺仪测试模式。

优选地，在自检模式下，工控计算机发送控制指令，工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制，同时能读取模拟负载台的光电码盘编码器的测量值以确定模拟负载台的伺服电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来确定模拟负载台的步进电机产生的实际位移量，平台控制板能同时采集待测品测试台上的温度传感器值，并反馈给工控计算机；

在驱动模块测试模式下，工控计算机发送控制指令，通过跳线选择工装控制单元内部的平台控制板、待测品测试台上安装的平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制；

在平台控制板+驱动模块测试模式下，工控计算机发送控制指令，通过跳线选择待测品测试台上的平台控制板和平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制；

在电机及陀螺仪测试模式下，通过天线选择工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制，同时能通过读取光电码盘编码器的测量值来确定模拟负载台上的伺服电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来测量直线步进电机产生的实际位移量，工装控制单元的平台控制板监控温度探头的值、陀螺仪输出采样值。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统至少具有以下有益效果其中之一：

(1)通过集成工控计算机、工装控制单元、待测品测试台、模拟负载台，提稿了系统集成性，其具有多种测试模式，能够同时满足天线稳定平台各模块和/或整机的多模式测试需求，减小了测试校准的难度和复杂性，提高了工作效率。

(2)工装控制单元采用机箱结构，且机箱的前、后面板划分可视化功能指示区，设置可视化功能接口，便于监控系统工作状态，方便不同模式下测试设备的线缆连接，进一步提高了工作效率，同时可防止由于线缆的误连接造成的意外损失，提高了测试的准确性可靠性。

附图说明

图1为依据本发明实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统功能模块图。

图2为依据本发明实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统中各模块信号连接图。

图3为依据本发明实施例工装控制单元机箱前面板图。

图4为依据本发明实施例工装控制单元机箱后面板图。

图5为依据本发明实施例工装控制单元整体走线图。

图6为依据本发明实施例DSP控制接口板框图。

图7为依据本发明实施例光电码盘接口转换电路图。

图8为依据本发明实施例位移传感器接口转换电路图。

图9为依据本发明实施例温度传感器接口转换电路图。

图10为依据本发明实施例陀螺仪采样电路图。

图11为依据本发明实施例DSP控制方法流程图。

图12为依据本发明实施例步进电机控制接口图。

图13为依据本发明实施例测试模块功能图。

图14为依据本发明实施例软件界面设计图。

图15为依据本发明实施例软件主流程图。

图16为依据本发明实施例登录界面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

图1为本发明实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统功能模块图。请参照图1所示，合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，包括：工控计算机、工装控制单元、待测品测试台、模拟负载台以及测试电缆；其中，所述工控计算机与所述工装控制单元连接，用于控制所述工装控制单元，采集工装控制单元发送的数据并进行显示；所述工装控制单元与所述待测品测试台及模拟负载台连接，用于控制所述待测品测试台和模拟负载台，并为所述待测品测试台和模拟负载台提供电源及动力，同时还采集所述待测品测试台和模拟负载台发送的数据。

本实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统通过集成工控计算机、工装控制单元、待测品测试台、模拟负载台，提高了系统集成性，减小了测试校准的难度和复杂性，提高了工作效率。

具体的，所述工控计算机，提供RS422控制接口，运行32位Windows7操作系统和专用方法控制软件，对采集的数据进行显示，便于用户使用。

所述工装控制单元具备够独立驱动电机的能力，可以模拟产生电机驱动信号，也可将待测品调试台输出的电机驱动信号进行功放处理，然后驱动电机转动。同时完成模拟信号的采集，和温度传感器的控制和温度值的采集。

所述待测品测试台用于实现对平台控制板、电机驱动模块，以及平台产品进行测试。

所述模拟负载台包括：电机(伺服电机和步进电机等)、位移传感器、光电码盘等部分，可以作为模拟负载，也可以对待测电机进行单独测试。

所述电缆用于连接合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统的各分机，实现电信号的连通性。

下面结合附图详细介绍本发明实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统的主要组成部分工装控制单元、待测品测试台及模拟负载台。

一、工装控制单元

工装控制单元是所述合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统的核心组成部分。工装控制单元整体结构为6U可前后开门的机箱(便于调试和内部信号点的测试)，机箱尺寸480mm×500mm×255mm。机箱的顶部设置有内部电源模块和外部电源模块。机箱的底部设置有内置驱动模块。机箱左侧设置有散热装置，散热装置优选为风扇，机箱两侧开设出直径为2mm的透风的小孔，以形成风道，便于散热。机箱内部靠下的部分也设置有散热装置，散热装置优选为向上吹风的风扇，在机箱顶部设有散热孔，便于下面吹上来的空气带着板卡的热量快速移动出机箱。所述外部电源模块用于为温补平台控制板供电，其以紧贴机箱的左壁安装为佳，便于电源模块的传导散热。所述内部电源模块用于给机箱内部供电，其以靠机箱内部右侧安装为佳，便于传导散热。机箱中部优选但不限于固定以TI公司信号处理专用芯片(型号为TMS320F2812)为核心的控制电路板，DSP控制接口板。

为了进一步提高工作效率，同时防止由于线缆的误连接造成的意外损失，提高了测试的准确性可靠性，本发明实施例工装控制单元采用机箱结构，且机箱的前、后面板划分可视化功能指示区，设置可视化功能接口，便于不同模式下测试设备的线缆连接。

具体的，机箱的前面板布局如图3所示，前面板主要包括三个区域，位于前面板上部的指示灯区域，位于前面板中部的监测点区域及位于面板下部的其他区域，该其他区域主要包括开关区、控制区及电源区。其中指示灯区主要包括设备电指示灯、产品电指示灯及状态指示灯。监测点区域包括电机信号监测点、产品驱动控制监测点及工装驱动控制监测点。前面板提供测试所需的测试孔、指示灯、开关，例如产品供电指示灯、板卡测试电源指示灯，便于操作人员直观的了解工装控制单元的工作情况。机箱后面板布局如图4所示。后面板具有多个功能可视化跳线口，电机动力跳线、编码器信号跳线、驱动控制信号跳线等，便于接线。

所述工装控制单元的整体连线关系如图5所示。工装控制单元主要包括：母板、DSP控制接口板、步进电机驱动模块、伺服电机、以及力矩电机驱动模块。

1、母板

所述母板主要用于各个板卡的固定，并用于连接给各个板卡供电；以及安装AT96接插件，将板卡固定于机箱内部的横梁内。

2、DSP控制接口板

如图6所示，所述DSP控制接口板包括控制芯片，还包括在控制芯片外围的隔离电路、温度传感器接口转换电路、PWM产生电路、陀螺仪采样电路、位移传感器接口转换电路、光电码盘接口转换电路，RS422接口转换电路。

2.1、控制芯片

控制芯片优选但不限于采用TI公司的型号为TMS320F2812的DSP芯片。TMS320F2812芯片内资源丰富，具有事件管理器、ADC采样模块、UART串行通信模块、PWM控制接口、支持外部中断源等特点。所述DSP控制接口板。

2.2、光电码盘接口转换电路

光电码盘接口转换电路如图7所示，用于将光电码盘编码器采集的位置信息转换成数字信号，发送给DSP控制板。光电码盘编码器是位置检测装置，差分A/B/I输出，优选但不限于AM26LV32进行接口。A、B、I信号输出的时序和电机的转动严格相关，对A、B、I进行解码运算，就可以得到伺服电机转子的当前角度位置信息。

2.3、位移传感器接口转换电路

如图8所示，位移传感器CD375-500LVDT系列位移传感器的输出，通过美国ADI公司生产的AD698将RVDT/LVDT的机械位移转换成双极性的直流电压。AD698具有RVDT/LVDT检测电路所有必不可少的电路功能，只要增加几个外接原件来确定激磁频率和增益，就能把RVDT/LVDT的原始输出信号转换为一个比例直流信号，消除原边驱动的幅度漂移所导致的比例系数误差，改善测量的温度性能和稳定性。工作电源：由调试台供电模块提供+/-15V输入。

2.4、温度传感器接口转换电路

温度传感器接口转换电路，DS18B20是美信公司的一款温度传感器芯片，如图9所示，DSP可通过1线协议与DS18B20进行通信，通过编程来读取当前的温度值。

2.5、陀螺仪采样电路

陀螺仪采样电路，如图10所示，用于采集陀螺仪参数。

所述DSP控制接口板主要功能如下：产生PWM控制信号，控制2个伺服电机的转动产生控制信号，控制1个直线步进电机的转动；采集光电码盘、位移传感器、陀螺仪参数；读取温度传感器的温度信息；通过RS422串行接口实现与工控计算机的通信连接，以实现人机交互。

本发明实施例DSP控制接口板的控制方法流程如图11所示，主要包括：

S1：开始，上电启动；

S2：DSP控制板接收到工控计算机的指令；

S3：DSP控制板根据接收到的指令，设置电机的工作参数(电机方向方向，运动速度，运动步长等)，并根据所述参数产生脉宽调制信号(PWM)控制电机运动；

S4：读取光电码盘的位置值和陀螺仪的位置采样值，监控温度电流/电压值，并将当前状态和参数反馈给所述工控计算机；之后返回步骤S2。

这些工作参数在1ms为周期的定制中断中根据这些参数来为中断控制。

3、步进电机驱动模块

步进电机驱动模块优选但不限于采用L298N及L297芯片。如图12所示，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片，工作温度为-40～150℃。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可以直接通过电源来调节输出电压；并可以直接用单片机的I/O口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。

L297芯片是具有20个引脚的双列直插式塑胶封装的步进电动机控制器(包括集成的硬件环形分配器)。它可产生四相驱动信号该芯片内部的PWM斩波器允许在关模式下控制步进电动机绕组电流，由于相序信号也是由内部产生的，因此它只需要时钟、方向和模式输入信号便能控制步进电动机，可减轻微处理器和程序设计的负担，工作温度为-40～150℃。

4、伺服电机、力矩电机驱动模块

伺服电机、力矩电机驱动模块优选但不限于采用三腾直流伺服电机驱动器STDS2410-E实现电机驱动功能。电机驱动器的主要参数为：

电源输入范围：DC 20～30V；

最大连续电流10A，最大峰值电流20A；

控制端口：CLK/DIR，PWM；

反馈元器件：增量式编码器；

过流、过压、过载、高低温、失控保护；

适合永磁直流伺服电机、空心杯直流伺服电机、力矩电机。

二、待测品测试台

待测品测试台是为满足测试平台控制板模块、平台驱动模块的安装而定制的机箱，综合考虑系统的散热、扩展和多型号应用以及生产成本等诸多要素设计而成，在-40℃～+60℃的温度条件下可正常工作。

机箱内部8个角分别安装8个数字传感器DS18B20，可以通过一线控制对该温度传感器进行采集，通过串口发送给工控计算机上的人机交互界面。同时通过线缆送给DSP控制接口板，DSP控制接口板采集后通过RS422口发送给工控计算机内的人机交互界面，软件设有选择按钮区分是从调试台内采集还是从温补平台控制板采集。

三、模拟负载台

模拟负载台用于安装固定直线位移传感器与直线步进电机、伺服电机、光电码盘编码器、Maxon电机夹具。通过线缆传输各种传感器信息、供电信号和驱动信号与调试台相连接。步进电机选用门字方法，步进电机的中心与位移传感器的中心同轴相连。伺服电机和力矩电机根据具体电机的尺寸选用U字方法。光电码盘固定在T字方法上面伸出的一侧。

图2为本发明实施例合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统中各模块信号连接图。下面结合图2说明本发明实施例所述合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统的工作模式及工作原理。所述合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统主要有以下几种工作模式：1、自检模式；2、平台控制板测试模式；3、驱动模块测试模式；4、平台控制板+驱动模块测试模式；5、电机及陀螺仪测试模式。

自检模式

在自检模式下，工控计算机通过串口发送控制指令，工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机(或者天线稳定平台上的电机)进行驱动控制。同时可以读取编码器的测量值来确定伺服电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来确定直线步进电机产生的实际位移量。平台控制板可以同时采集测试台上的温度传感器值，并回报给工控计算机(该功能在高低温试验中是有用的，便于摸清设备的驱动能力随温度变化的特性)。

平台控制板测试模式

在平台控制板测试模式下，工控计算机通过串口发送控制指令，通过跳线选择待测品测试台上的平台控制板和平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机(或者天线稳定平台上的电机)进行驱动控制。由于其它部件是功能验证过的，因此整体功能是否正常取决于待测品(平台控制板)自身性能。

驱动模块测试模式

在驱动模块测试模式下，工控计算机通过串口发送控制指令，通过跳线选择工装控制单元内部的平台控制板、待测品测试台上安装的平台驱动模块(待测件)协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机(或者天线稳定平台上的电机)进行驱动控制。由于其它部件是功能验证过的，因此整体功能是否正常取决于待测品(驱动模块)自身性能。

平台控制板+驱动模块测试模式

在平台控制板+驱动模块测试模式下，工控计算机通过串口发送控制指令，通过跳线选择待测品测试台上的平台控制板和平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机(或者天线稳定平台上的电机)进行驱动控制。由于其它部件是功能验证过的，因此整体功能是否正常取决于待测品(平台控制板+驱动模块)自身性能。

电机及陀螺仪测试模式

在电机及陀螺仪测试模式下，通过天线选择工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机(或者天线稳定平台上的电机)进行驱动控制。同时可以通过读取编码器的测量值来确定伺服电机电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来测量直线步进电机产生的实际位移量。平台控制板监控温度探头的值、陀螺仪输出采样值。

另外，所述工控计算机内安装有测试模块。如图13所示，测试模块包括：

温度显示模块：用于显示从接收到的温度信息。调试方法的温度有两组，即1组模拟温度探头，1组数字温度探头。每组温度探头包含8个温度传感器。而平台控制板产品的温度只有1组数字温度探头。温度变化范围为-60度到+120度范围。

接收模块：用于接收串口的数据。

指令发送模块：用于向串口发送控制指令。

参数配置模块：用于读取或设置软件运行的所需参数。包括串口号、数据保存路径、串口的相关参数。

文件模块：可以将采集到的温度信息、串口控制信息进行存储的功能。

显示及操作：

用于显示温度信息和温度曲线、平台控制板、方法DSP和电源串口的数据包、位移传感器信息、电源开关信息，以及与各个测试功能相关测试操作。

另外，对于测试软件运行环境：软件可运行在Windows7操作系统中，使用VC++6.0开发。

对于软件界面设计：

屏幕分辨率：1920×1080

界面大小1000*680(可以根据实际调整)

请参照附图14所示，软件界面具体说明如下：

“温度曲线显示”区是1个画布，绘制从串口读取的温度值。温度范围设计在-80～+120℃。

“28V电源开关”、“5V电源开关”、“±15V电源开关”为按键，是软件模拟的开关。开关动作时，发送串口命令到电源，控制电源的输出。参见电源的接口协议。

“工作模式”为当前方法的工作模式。模式分为：

模式1方法自检模式；

模式2天线稳定平台测试模式；

模式3其它测试模式模式；

平台控制指令，包括“平台初始化”，“平台工作启动”，“工作停止“，“手动/自动”模式切换，“角度设置”，“陀螺仪设置”，“自检测试”，“停止自检”，“保护角设置”等操作。

步进电机“伸出”、“缩进”、“停止”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。

自检灯“灯1灭”、“灯2灭”、“灯3灭”、“全亮”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。调焦系统测试模式有效。

“控制字”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。

“RS422接收显示区”为不可编辑text框，用于16进制显示收到的串口信息。需要按照数据协议包的大小插入回车。

“RS422发送显示区”为不可编辑text框，用于16进制显示发送出去的串口信息。需要按照数据协议包的大小插入回车。

“手动命令编辑区”为可编辑16进制的字符串，例如格式如下：“12 05 03 45 9100 00 00 00”。

“发送”为按钮，点击后将“手动命令编辑区”的16进制的字符串转换为char型，通过串口发送出去。

“目标位置”是1个数字型可编辑框，单位为mm。一般输入为4.1等。方法自检模式有效。

“设置”为按钮。点击后，检查“目标位置”text框的输入，将其转换为数值，用串口发送出去。方法自检模式有效。

“后退0.1mm”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。方法自检模式有效。

“前进0.1mm”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。方法自检模式有效。

“X方向电机转速”为滑块，可设置正转、反转的转速。方法自检模式有效。

“Y方向电机转速”为滑块，可设置正转、反转的转速。方法自检模式有效。

X方向电机“开始”、“停止”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。方法自检模式有效。

Y方向电机“开始”、“停止”为按钮，根据协议和工作模式发送串口命令。方法自检模式有效。

“继电器1”—“继电器6”为定制按钮。根据协议和工作模式发送串口命令。继电器打开时为绿色，继电器闭合时为红色。方法自检模式有效。

“模拟探头温度值”为模拟型温度传感器值返回显示，精度为0.1℃。如果值超过阈值(-80～+120℃)用红色显示，表示报警，否则为黑色。更新频率为200ms。

“数字探头温度值”为数字型温度传感器值返回显示，精度为0.1℃。如果值超过阈值(-80～+120℃)用红色显示，表示报警，否则为黑色。更新频率为200ms。

“目标位置显示”为当前位置返回值，单位是mm，精确到0.1m，范围为+10mm～-10mm。更新频率为200ms。

“电源状态显示”为28V、24V、5V、15V电源状态显示。

“工作模式”显示当前平台控制板调试台方法设备当前的工作模式。

软件主流程如图15所示：

平台控制板数据接收：用于平台控制板的数据的接收、显示和保存；

调试方法数据接收：用于调试方法数据的接收、显示和保存；

电源监控：用于电源状态的接收、显示；

发送平台控制板命令：用于向平台控制板发送命令；

发送调试方法命令：用于向调试方法发送命令；

发送电源命令：用于向电源发送命令；

如图16所示，为了办证软件的安全性，启动软件进入登录界面，输入密码点击登录按钮进入测试部分。

登录后查找板卡，找到板卡后对接口进行自检，过程中若出现错误会报错。

测试主界面有标题栏，测试模式选择区、温度曲线显示区、RS422接收/发送显示区、测试区组成。

软件通过RS422串口根据协议向平台控制板发送串口指令，对平台的伺服电机、步进电机、光电码盘、自检灯、继电器开关等进行测试。把从平台控制板接收到的数据进行解析，显示相应的温度曲线、温度数值、光电码盘值。

软件通过RS422串口根据协议向调试台发送串口指令，对调试台的步进电机、力矩电机、伺服电机等进行测试。把从调试台接收到的数据进行解析，显示相应的温度曲线、温度数值、光电码盘值。

测试软件模块化程度高，使得编程得心应手、维护也更加方便；软件采用配置文件的形式，方便管理、修改和读取各测试数据参数，增加了测试数据实时显示功能，测试项及测试数据一目了然。

至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统有了清楚的认识。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：

本发明中的电机驱动模块不限于实施例中的电机驱动模块，也可以采用其他电机驱动模块来替代，均不影响本发明的实现。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，包括：工控计算机、工装控制单元、待测品测试台以及模拟负载台；

其中，所述工控计算机与所述工装控制单元连接，用于控制所述工装控制单元，同时采集所述工装控制单元发送的数据并进行显示；所述工装控制单元与所述待测品测试台及模拟负载台连接，用于控制所述待测品测试台和模拟负载台，同时为所述待测品测试台和模拟负载台提供电源及动力，并采集所述待测品测试台和模拟负载台发送的数据。

2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述工装控制单元采用机箱式结构，包括前面板及后面板；所述前面板包括多个可视化功能指示区，通过所述可视化化功能指示区识别工装控制单元的工作状态；所述后面板包括多个可视化功能接口，通过所述可视化功能接口进行跳线，进而完成不同模式的测试。

3.根据权利要求1所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述工装控制单元包括：母板、DSP控制接口板、步进电机驱动模块、伺服电机及力矩电机驱动模块、以及平板控制板。

4.根据权利要求1所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述DSP控制接口板包括：控制芯片、隔离电路、温度传感器接口转换电路、PWM产生电路、陀螺仪采样电路、位移传感器接口转换电路、光电码盘接口转换电路以及RS422接口转换电路；用于产生PWM控制信号，采集码盘、位移传感器及陀螺仪的数据，读取温度传感器的温度信息，并通过RS422串行接口与工控计算机的通信连接，以实现人机交互。

5.根据权利要求4所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述待测品测试台采用机箱式结构，用于安装平台控制板模块及平台驱动模块，机箱内安装有多个温度传感器，用于采集温度参数并发送至所述DSP控制接口板。

6.根据权利要求4所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述模拟负载台安装有位移传感器、步进电机、伺服电机以及光电码盘编码器。

7.根据权利要求6所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，所述光电码盘接口转换电路与光电码盘编码器连接，用于将光电码盘采集的位置信息转换成数字信息并发送至DSP控制板。

8.根据权利要求7所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，

所述工装控制单元与所述待测品测试台连接，用于控制所述待测品测试台的温度传感器，并为所述待测品测试台提供电源及动力，同时还采集所述待测品测试台发送的温度数据；

所述工装控制单元与所述模拟负载台连接，用于控制所述模拟负载台，并为所述待模拟负载台的电机提供电源及动力，同时还采集所述模拟负载台发送的位移和/或位置数据。

9.根据权利要求8所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，该合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统包括：自检模式、平台控制板测试模式、驱动模块测试模式、平台控制板+驱动模块测试模式以及电机及陀螺仪测试模式。

10.根据权利要求9所述的合成孔径雷达天线稳定平台综合测试系统，其中，

在自检模式下，工控计算机发送控制指令，工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制，同时能读取模拟负载台的光电码盘编码器的测量值以确定模拟负载台的伺服电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来确定模拟负载台的步进电机产生的实际位移量，平台控制板能同时采集待测品测试台上的温度传感器值，并反馈给工控计算机；

在驱动模块测试模式下，工控计算机发送控制指令，通过跳线选择工装控制单元内部的平台控制板、待测品测试台上安装的平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制；

在平台控制板+驱动模块测试模式下，工控计算机发送控制指令，通过跳线选择待测品测试台上的平台控制板和平台驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制；

在电机及陀螺仪测试模式下，通过天线选择工装控制单元内部的平台控制板和电机驱动模块协同工作，对模拟负载台上的伺服电机和步进电机或天线稳定平台上的电机进行驱动控制，同时能通过读取光电码盘编码器的测量值来确定模拟负载台上的伺服电机的位置信息，通过位移传感器的测量值来测量直线步进电机产生的实际位移量，工装控制单元的平台控制板监控温度探头的值、陀螺仪输出采样值。