CN110989557B - 一种基于pxi总线的远程导弹测试系统 - Google Patents

一种基于pxi总线的远程导弹测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于PXI总线的导弹远程测试系统，包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，PXI控制器与数据采集板卡电连接，PXI控制器与通讯板卡通讯连接；PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；PXI控制器与上位机通讯连接；测试线缆一端设有脱插，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端。具备远程测试导弹的功能，测试人员可远程操作测试系统，完成导弹的配电、自检以及各项流程测试，测试结果可实时显示和打印，系统安全系数高，保证测试人员和设备的安全；通过光纤传输数据，测试系统抗干扰能力强。

Description

一种基于PXI总线的远程导弹测试系统
技术领域
本发明涉及导弹总装测试领域，具体为一种基于PXI总线的远程导弹测试系统。
背景技术
由于导弹产品的特殊性，为保证测试人员的安全性，测试人员需要在安全距离外远程操作测试设备，通过远程发送测试命令，完成导弹的配电、自检以及各项流程测试。但在实际操作过程中受到测试线缆长度的限制，无法满足远距离的测试需要。
随着电子技术的高速发展，导弹的复杂化、智能化程度的不断提高，导弹的种类和接口日益增多。早期的导弹测试系统采用定制化设计模式，针对每一种导弹需要专门设计一套测试系统，存在系统复杂、体积大、周期长、维护难等问题。
PXI是自动化测试领域领先的模块化仪器平台，用于构建便捷、高性能的自动化测试系统。通过PXI机箱、控制器和模块化板卡，可以根据测试要求的变化灵活搭建不同的测试系统。
发明内容
本发明提供了一种基于PXI总线的远程导弹测试系统，其目的在于，该测试系统可兼容不同弹种，并具备长距离远程自动化测试功能，本发明具有测试系统简单、通用性强、安全系数高、可靠性好等特点。
一种基于PXI总线的导弹远程测试系统，包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，
所述PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，所述PXI控制器与数据采集板卡电连接，所述PXI控制器与通讯板卡通讯连接；
所述PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；
所述PXI控制器与上位机通讯连接；
所述测试线缆一端设有脱插(脱插与导弹连接)，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端。
进一步地，所述可编程直流稳压电源与电源端之间还连接有电源模式配置模块。
进一步地，所述电源模式配置模块为继电器板卡。
进一步地，所述通讯板卡为多块，用于多种通讯方式，包括RS232/422/485、CAN、1553B、ARINC 429、SPI、I2C、GPIB、153B中的任一种或多种。
进一步地，所述PXI控制器与上位机之间设有光纤通讯模块。
进一步地，所述光纤通讯模块包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，所述第一光纤收发器与PXI控制器连接，所述第二光纤收发器与上位机连接，所述第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过单模光纤连接。
进一步地，所述PXI控制器与上位机的通讯方式为TCP/UDP通讯。
进一步地，所述PXI控制器或上位机上设有用于监测实时通讯状态的看门狗，所述看门狗将监测状态反馈至显示模块。
更进一步地，所述显示模块为显示屏、指示灯、数码管中的任一种。
进一步地，所述上位机上设有数据库，所述上位机与打印机连接。
进一步地，所述PXI控制器和数据采集板卡为多组，用于导弹不同数据的测试。
进一步地，所述采集板卡上包括采集模块、放大模块、AD转换模块和信号调整模块。
进一步地，所述数据采集板卡采集的数据包括导弹内部元器件的电流值、电压值、波形变化数值。
通过本发明所构思的以上技术方案能够取得下列有益效果：
1、具备远程测试导弹的功能，测试人员可远程操作测试系统，完成导弹的配电、自检以及各项流程测试，测试结果可实时显示和打印，系统安全系数高，保证测试人员和设备的安全；
2、通过光纤传输数据，测试系统抗干扰能力强；
3、通过看门狗监测PXI控制器和上位机的通讯状态，测试系统的可靠性高；
4、基于PXI总线平台扩展性好，可针对不同导弹，在PXI机箱中插入不同的模块化板卡，实现对不同导弹的自动化测试；
5、测试系统具通用性强，可适应不同种类和接口的导弹进行测试。
附图说明
图1为基于PXI总线的远程导弹测试系统的连接关系示意图；
图2为PXI机箱内部件的连接关系示意图。
其中，1-PXI机箱、2-可编程直流稳压电源、3-上位机、4-测试线缆、5-电源模式配置模块、6-继电器板卡、7-PXI控制器、8-数据采集板卡、9-通讯板卡、10-光纤通讯模块、11-第一光纤收发器、12-第二光纤收发器、13-单模光纤、14-打印机、15-第一网口、16-第二网口、18-导弹、19-脱插、20-采集端、21-通讯端、22-电源端。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
如图1、图2所示，一种基于PXI总线的导弹远程测试系统，包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，
所述PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，所述PXI控制器与数据采集板卡电连接，所述PXI控制器与通讯板卡通讯连接；
所述PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；
本实施例中，PXI控制器与可编程直流稳压电源通讯连接，PXI控制器集成CPU、硬盘、RAM、以太网、串口、USB接口以及其他外设I/O，PXI控制器通过通讯板卡的通讯模块与可编程直流稳压电源通讯连接，通讯模块为RS232通讯模块。
所述PXI控制器与上位机通讯连接，上位机为PC机；
所述测试线缆一端设有脱插，脱插与导弹连接，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端，采集端用于采集测试数据，通讯端用于测试导弹的通讯功能，电源端用于导弹的电源输入。
所述可编程直流稳压电源与电源端之间还连接有电源模式配置模块。
本实施例中，所述电源模式配置模块为继电器板卡，可编程直流稳压电源通过继电器板卡完成三方面功能：①电源输出一路28V，通过继电器板卡可以扩展出控制多路28V输出，满足弹上不同模块工作模式；②电源输出多路电压，一路28V，一路5V，通过继电器卡可以单独控制每一路；③通过继电器卡可以发脉冲信号，脉冲信号主要是控制弹上的转电和开关量信号。进而满足测试不同的供电需求，测试更加全面。
所述通讯板卡为多块，用于多种通讯方式，包括RS232/422/485、CAN、1553B、ARINC429、SPI、I2C、GPIB中的任一种或多种，本实施例中为RS232和RS485通讯。
所述PXI控制器与上位机之间设有光纤通讯模块。
所述光纤通讯模块包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，所述第一光纤收发器与PXI控制器连接，所述第二光纤收发器与上位机的第二网口通讯连接，所述第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过单模光纤连接。可用于长距离的远程通讯，两者传输距离最高可达20Km。
其中以太网接口(即第一网口)与第一光纤收发器连接，本实施例中PXI控制器安装Windows系统，通用性和兼容性好。
所述PXI控制器与上位机的通讯方式为TCP/UDP通讯。其中TCP/UDP通讯的数据发送格式包括帧头、数据长度、源地址、目标地址、数据类型、数据、帧计数、效验，其中帧头表示数据的起始标志；数据长度表示有效数据的长度；源地址表示数据的发送地址；目标地址表示数据的接收地址；数据类型表示数据的用途，当数据量较大时，可用于多包数据组包；帧计数用于判断数据的连续性；校验用于判断数据的完整性和准确性。
所述PXI控制器或上位机上设有用于监测实时通讯状态的看门狗，所述看门狗将监测状态反馈至显示模块。在上位机上运行上位机程序，上位机接收PXI机箱发送的数据，可实时监控导弹的状态。通过远程发送测试命令，完成导弹的配电、自检以及各项流程测试。将测试数据和测试结果自动保存在上位机的数据库中。
测试时，先将脱插插入导弹的接口，在上位机中输入导弹的供电电源参数，上位机将需配置的电源参数发送至PXI控制器，PXI控制器将相关指令发送至可编程直流稳压电源，可编程直流稳压电源通过测试线缆将电源输入至导弹；PXI控制器再发送指令至通讯板卡，通讯板卡与导弹通讯，并将通讯测试结果反馈至PXI控制器；PXI控制器发送指令测试至数据采集板卡，数据采集板卡根据需测试的导弹内元器件属性(电容、电阻、线路开短路、IC芯片的波形输出)，进行测试采集，并将测试数据反馈至PXI控制器；PXI控制器将所测数据打包发送至上位机，便于测试人员判断导弹检测是否满足质量要求。
本实施例中，采用软件看门狗，实时监控通讯状态，保障测试系统通讯的可靠性。
所述显示模块为显示屏，所述上位机上设有数据库，可存储统计测试数据。
所述采集板卡上包括采集模块、放大模块、AD转换模块,用于采集导弹内小信号模拟量的数值(电流值或电压值)，放大后转换成数字量，传输至PXI控制器读取计算。
实施例2：
一种基于PXI总线的导弹远程测试系统，包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，
所述PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，所述PXI控制器与数据采集板卡电连接，所述PXI控制器与通讯板卡通讯连接；
所述PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；
本实施例中，PXI控制器与可编程直流稳压电源电连接，，
所述PXI控制器与上位机通讯连接；
所述测试线缆一端设有脱插，脱插与导弹连接，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端，采集端用于采集测试数据，通讯端用于测试导弹的通讯功能，电源端用于导弹的电源输入。
所述可编程直流稳压电源与电源端之间还连接有电源模式配置模块。
本实施例中，所述电源模式配置模块为继电器板卡，通过继电器板卡输出不同占空比的脉冲电源至导弹，以测试导弹在不同占空比的脉冲电源下，其工作状态是否有影响。
所述通讯板卡为多块，用于多种通讯方式，包括RS232/422/485、CAN、1553B、ARINC429、SPI、I2C、GPIB中的任一种，本实施例中为CAN通讯。
所述PXI控制器与上位机之间设有光纤通讯模块。
所述光纤通讯模块包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，所述第一光纤收发器与PXI控制器连接，所述第二光纤收发器与上位机连接，所述第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过单模光纤连接。可用于长距离的远程通讯，两者传输距离最高可达20Km。
所述PXI控制器与上位机的通讯方式为TCP/UDP通讯。其中TCP/UDP通讯的数据发送格式包括帧头、数据长度、源地址、目标地址、数据类型、数据、帧计数、效验，其中帧头表示数据的起始标志；数据长度表示有效数据的长度；源地址表示数据的发送地址；目标地址表示数据的接收地址；数据类型表示数据的用途，当数据量较大时，可用于多包数据组包；帧计数用于判断数据的连续性；校验用于判断数据的完整性和准确性。
所述PXI控制器或上位机上设有用于监测实时通讯状态的看门狗，所述看门狗将监测状态反馈至显示模块，显示模块为显示屏。
本实施例中，采用软件看门狗，实时监控通讯状态，保障测试系统通讯的可靠性，PXI控制器安装嵌入式系统。
所述上位机上设有数据库，可存储统计测试数据。另一实施例中，数据库中设有判断模块，设置基准数值的区间范围，测试采集到的数值与基准数值的区间范围进行比对，若超出区间范围，上位机警示提醒反馈至显示模块，所述上位机与打印机连接。
所述PXI控制器和数据采集板卡为多组，用于导弹不同数据的测试。
所述采集板卡上包括采集模块、放大模块、AD转换模块和信号调整模块,用于采集导弹内小信号模拟量的数值(电流值或电压值)，放大后转换成数字量，传输至PXI控制器读取计算。其中信号调整模块可将不能直接采集的信号转化成可采集的信号，使导弹的测试更加全面。本实施例中，采用额定分压电阻进行分压处理，进行高电压信号的采集。
所述数据采集板卡采集的数据包括导弹内部元器件的电流值、电压值、波形变化数值。
实施例3：
一种基于PXI总线的导弹远程测试系统，包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，
所述PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，所述PXI控制器与数据采集板卡电连接，所述PXI控制器与通讯板卡通讯连接；
所述PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；
本实施例中，PXI控制器与可编程直流稳压电源电连接，所述PXI控制器与上位机通讯连接。
所述测试线缆一端设有脱插，脱插与导弹连接，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端，采集端用于采集测试数据，通讯端用于测试导弹的通讯功能，电源端用于导弹的电源输入。
所述可编程直流稳压电源与电源端之间还连接有电源模式配置模块。
本实施例中，所述电源模式配置模块为继电器板卡，通过继电器板卡输出不同占空比的脉冲电源至导弹，测试导弹在不同占空比的脉冲电源下，其工作状态是否有影响。
所述通讯板卡为多块，用于多种通讯方式，包括RS232/422/485、CAN、1553B、ARINC429、SPI、I2C、GPIB、153B中的任一种，本实施例中为153B通讯。
所述PXI控制器与上位机之间设有光纤通讯模块。
所述光纤通讯模块包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，所述第一光纤收发器与PXI控制器连接，所述第二光纤收发器与上位机连接，所述第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过单模光纤连接。可用于长距离的远程通讯，两者传输距离最高可达20Km。
所述PXI控制器与上位机的通讯方式为通用TCP/UDP通讯。
所述PXI控制器或上位机上设有用于监测实时通讯状态的看门狗，所述看门狗将监测状态反馈至显示模块。
本实施例中，采用硬件看门狗，实时监控通讯状态，保障测试系统通讯的可靠性。
所述显示模块为数码管，所述上位机上设有数据库，可存储统计测试数据。所述上位机与打印机连接，用于将测试结果打印导出，存档保存。
所述PXI控制器和数据采集板卡为多组，用于导弹不同数据的测试。本实施例中为六组，分别用于采集测试导弹内电路板的开短路；电流值采集；电压值采集；电容值采集；电阻值采集；元器件波形变化采集。每组PXI控制器和数据采集板卡分别单独计算，进而缩短测试时间，提高测试效率，同时分组采集可避免干扰，保证测试数据的准确性。

Claims (5)

1.一种基于PXI总线的导弹总装远程测试系统，其特征在于包括PXI机箱、可编程直流稳压电源、上位机、测试线缆，
所述PXI机箱内设有PXI控制器、数据采集板卡、通讯板卡，所述PXI控制器与数据采集板卡电连接，所述PXI控制器与通讯板卡通讯连接；
所述PXI控制器与可编程直流稳压电源连接；
所述PXI控制器与上位机通讯连接；
所述测试线缆一端设有脱插，另一端设有与数据采集板卡连接的采集端、与通讯板卡连接的通讯端、与可编程直流稳压电源连接的电源端；
所述可编程直流稳压电源与电源端之间还连接有电源模式配置模块；
所述电源模式配置模块为继电器板卡；
所述通讯板卡为多块，用于多种通讯方式，包括RS232/422/485、CAN、1553B、ARINC429、SPI、I2C、GPIB、153B中的多种；
所述PXI控制器与上位机之间设有光纤通讯模块；
所述PXI控制器和数据采集板卡为多组，用于导弹不同数据的测试。
2.根据权利要求1所述的一种基于PXI总线的导弹总装远程测试系统，其特征在于：所述光纤通讯模块包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，所述第一光纤收发器与PXI控制器连接，所述第二光纤收发器与上位机连接，所述第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过单模光纤连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于PXI总线的导弹总装远程测试系统，其特征在于：所述PXI控制器与上位机的通讯方式为TCP/UDP通讯。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于PXI总线的导弹总装远程测试系统，其特征在于：所述PXI控制器或上位机上设有用于监测实时通讯状态的看门狗，所述看门狗将监测状态反馈至显示模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于PXI总线的导弹总装远程测试系统，其特征在于：所述上位机上设有数据库，所述上位机与打印机连接。
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