CN111308255A - 一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备及测试方法，包括用于操作显示与输入的控制面板、用于控制线路隔离选通的线路控制板、通过连接线缆与控制面板及线路控制板连接并控制的嵌入式工控机系统，嵌入式工控机系统包括通过线路控制板及连接线缆将被侧产品信号采集并通过嵌入式工控机系统计算后判定测试结果的脉冲量采集模块。本发明解决了由于产品端反馈的脉冲信号脉宽短，难以采集、误差大等问题以及现有检测手段难以同时采集多个连续脉冲信号的难题；将基于FPGA的脉冲采集模块与上位机软件结合，采用上位机软件程控脉冲采集卡的方式，实现实时采集、自动检测；本发明是对现有测试手段的改进，提高了测试效率和测试精度。

Description

一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备及测试方法

技术领域

本发明涉及飞机外挂装置检测技术领域，具体为一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备及测试方法。

背景技术

由于外场测试环境相对恶劣，目前武器外挂装置尚无针对外场脉冲采集及检测用自动测试装置。目前多是将外挂装置拆卸，在内场完成测试。传统的测试方法是由操作人员用示波器等电仪逐一对各脉冲进行手动测试，由于武器外挂装置型号较多且电气附件种类繁多，再加上各附件路线网络错综复杂，手动测试耗时耗力,且单一脉冲周期短,手动采集误差较大，且不能满足连续抓起多个脉冲的要求。或采用以单片机为核心的嵌入式系统测试设备，能够实现脉冲测试信号控制和判别，实时数据显示和操作提示，但并不能实现自动测试，并且随着时间推移，该类型测试设备测试故障率高，影响了武器外挂装置正常测试任务。

另外，由于产品端反馈的脉冲脉宽短，指标为脉宽(脉冲周期)约15ms,且现有的技术方法为采用继电器选通，通过示波器采集脉冲信号，该方法的缺点为产生延时，所采集脉冲信号脉宽误差较大；且有些步骤需连续短间隔抓取多个脉冲信号，该方法最大的技术难点是如何精准抓取产品端反馈的离散量脉冲并精准解算显示在上位机。

发明内容

为了解决由于产品端反馈的脉冲脉宽短，指标为脉宽(脉冲周期)约15ms,且现有的技术方法为采用继电器选通，通过示波器采集脉冲信号，该方法的缺点为产生延时，所采集脉冲信号脉宽误差较大；且有些步骤需连续短间隔抓取多个脉冲信号，该方法最大的技术难点是如何精准抓取产品端反馈的离散量脉冲并精准解算显示在上位机等技术问题，本发明提出了一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备及测试方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备，包括用于操作显示与输入的控制面板、用于控制线路隔离选通的线路控制板、通过连接线缆与控制面板及线路控制板连接并控制的嵌入式工控机系统，所述嵌入式工控机系统包括通过线路控制板及连接线缆将测试产品信号采集并通过嵌入式工控机系统计算后判定测试结果的脉冲量采集模块。

进一步地，所述脉冲量采集模块的触发方式包括外部时钟触发方式、外部DTR触发方式以及外部模拟量触发方式。

进一步地，所述脉冲量采集模块上设有模拟量信号输入时钟端CLK_IN、数字量外触发信号输入端DTR_IN、以及脉冲通道模拟量信号输入端口CH1_IN、CH2_IN,其中所述数字量外触发信号输入端DTR_IN均为外部DTR触发和外部模拟量触发的输入端。

一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，具体步骤如下：

(A)检测设备测试前先进行准备工作，确保测试环境正常，并通过测试电缆将测试产品与检测设备连接；

(B)开始测试，根据识别到的测试产品型号，设置脉冲量采集模块的信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换；

(C)检测设备对通过脉冲量采集模块采集到的脉冲信号进行分析处理，计算出采集到的脉冲信号的脉宽、幅值以及脉冲连续性属性；

(D)检测设备中的上位机软件显示方波脉冲信号；

(E)测试结束。

进一步地，所述步骤(A)中的准备工作包括对检测设备进行供电、上电，加载上位机软件，运行测试环境。

进一步地，所述步骤(A)中的准备工作还包括对多用表初始化、继电器线路选通模块初始化、以及脉冲量采集模块初始化。

进一步地，所述步骤(B)为自动测试，具体步骤如下：

(S1)上位机软件通过测试电缆中的识别电阻自动识别测试产品型号；

(S2)选择开始按钮，检测设备自动匹配信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换。

进一步地，自动测试中，检测设备自动将步骤(C)中的计算结果与测试标准比对，并判定测试结果以及将测试结果保存。

进一步地，所述步骤(B)为手动测试，具体步骤如下：

(一)选择手动测试测试产品，根据每一步的测试流程，查找并选通对应的测试继电器开关；

(二)对信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换进行手动配置。

本发明的有益效果是：

本发明解决了由于产品端反馈的脉冲信号脉宽短，难以采集、误差大等问题；解决了现有检测手段难以同时采集多个连续脉冲信号的难题；将基于FPGA的脉冲采集模块与上位机软件结合，采用上位机软件程控脉冲采集卡的方式，实现实时采集、自动检测；该装置及方法的运用，是对现有测试手段的改进，提高了测试效率和测试精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明中检测设备的工作流程示意图；

图2为本发明中脉冲量采集模块的原理示意图；

图3为本发明中脉冲量采集模块触发源的结构示意图；

图4为本发明中脉冲量采集模块触发方式示意图；

图5为本发明中自动测试的流程示意图；

图6为本发明中手动测试的流程示意图；

图7为本发明中脉冲量采集模块在上位机软件程控状态下的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。

如图1至图2所示，一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备，包括嵌入式工控机系统、控制面板、线路控制板、连接线缆、便携式机箱。

所述嵌入式工控机系统包括采用阿尔泰EPC92A3芯片的处理器主板、数字IO卡、两个USB接口、一个VGA接口。其中两个USB接口用于与控制面板连接，以便系统插入键盘和数据存储设备；VGA接口用于与控制面板连接。此外，嵌入式工控机系统还配置有为27V120W的开关电源。

所述控制面板包括采用IDS-3210R的10寸触摸屏、电源控制模块、校验接口、航空插座、USB插座以及电源插座。其中触摸屏与嵌入式工控机系统中的VGA接口连接，用于软件操作界面的显示；电源控制模块的设备电压为220V，控制电压为DC27V，电源控制模块包括设备电压、控制电压两组上的电开关和指示灯；校验接口用于对万用表卡的电压、电阻校验以及高速示波器卡的脉冲信号校验；航空插座设有四组以用于连接测试产品；USB插座用于与嵌入式工控机系统的其中一个USB接口连接，用于数据导入、导出和接入笔记本调试；电源插座的设备输出电压AC115三相、DC27V，包括设备电源输入插口和两组输出电压接口。

所述线路控制板包括隔离模块以及选通模块，其中隔离模块采用TLP521-4光电耦合器，用于实现控制信号与测试产品信号之间完全隔离；选通模块采用G5V-1继电器，用于选通测试产品信号。

所述嵌入式工控机系统选用了PC/104嵌入式总线系统，搭载了LabWindows/CVI软件平台，通过VGA接口与控制面板中的触摸屏相连，通过上位机软件显示操作界面。所述嵌入式工控机系统中设有脉冲量采集模块。所述嵌入式工控机系统通过数字IO卡和选通模块共同作用将测试产品现货经隔离模块、航空插座、连接线缆接入到脉冲量采集模块内。通过这种方法能够测试的信号有单通道脉冲信号、六路多通道瞬时脉冲信号。

所述嵌入式工控机系统中的上位机软件具有通过数字IO板卡、线路控制板选通线路，通过脉冲量采集模块采集线路被测脉冲信号、判断测试结果合格与否，并将测试项目及其判断结果显示在上位机软件并实现数据存储、将正在进行的测试项目显示在文本框、以及自动测试完成后，有保存记录表格数据等功能。

如图4所示，所述脉冲量采集模块在采集脉冲信号时采用后触发方式，即脉冲量采集模块通过配置准备好采集状态等待触发事件，触发采集功能，采集完成停止采集。如图2和图3所示，脉冲量采集模块的触发方式除了支持内部触发源，还支持外部时钟触发方式、外部DTR触发方式以及外部模拟量触发方式等三种外部触发方式，触发方式可以根据软件方式自行选择。

如图2所示，CLK_IN是模拟量输入时钟端，是外部时钟触发方式的输入端；DTR_IN是数字量触发信号输入，是数字量外触发信号的输入端，而数字量触发分为外部DTR触发和外部模拟量触发；CH1_IN、CH2_IN是两个通道的模拟量信号输入端口即脉冲信号是通过两个端口采集的；通过选择不同的触发方式，经过模拟触发电路，启动AD转换，传输到FPGA控制器，达到不同的采集效果，经过FPGA控制器处理的信号以16位数据点的形式通过104总线与上位机通信。

如图5至图7所示，一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，该方法包括自动检测和手动检测两种方式。

而自动检测包括通电后系统自检、自动检测被测装置型号，加载测试项，实时显示当前测试项，自动测试，检测步骤和检测结果通过自动测试记录表显示并保存数据结果，其中，自动检测被测装置型号是根据装置内阻大小不同自动识别的，正确识别产品型号后计算机将自动匹配加载测试项。

手动测试界面包含手动测试区域和万用表测试区域，分别实现数字IO卡通道检测和万用表卡功能检测。

具体测试的步骤如下：

(A)检测设备测试前先进行准备工作，确保测试环境正常，并通过测试电缆将测试产品与检测设备连接。

此步骤中，准备工作包括对检测设备进行供电、上电，加载上位机软件，运行测试环境；以及对测试设备系统进行初始化，包括对多用表初始化、继电器线路选通模块初始化、以及脉冲量采集模块初始化。

(B)开始测试，根据识别到的测试产品型号，设置脉冲量采集模块的信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换。

此步骤测试分为自动测试和手动测试两种。

其中自动测试的步骤为：(S1)上位机软件通过测试电缆中的识别电阻自动识别测试产品型号，加载对应测试流程；(S2)选择开始按钮，检测设备自动匹配信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换。

手动测试的步骤为：(一)选择手动测试测试产品，根据每一步的测试流程，查找并选通对应的测试继电器开关；(二)对信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换进行手动配置。

(C)检测设备对通过脉冲量采集模块采集到的脉冲信号进行分析处理，计算出采集到的脉冲信号的脉宽、幅值以及脉冲连续性属性。

(D)检测设备中的上位机软件显示方波脉冲信号。

此步骤中，自动检测时，计算出的采集结果会与测试标准比对，输出测试结果。

(E)测试结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备，包括用于操作显示与输入的控制面板、用于控制线路隔离选通的线路控制板、通过连接线缆与控制面板及线路控制板连接并控制的嵌入式工控机系统，其特征在于：所述嵌入式工控机系统包括通过线路控制板及连接线缆将测试产品信号采集并通过嵌入式工控机系统计算后判定测试结果的脉冲量采集模块。

2.根据权利要求1所述的一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备，其特征在于：所述脉冲量采集模块的触发方式包括外部时钟触发方式、外部DTR触发方式以及外部模拟量触发方式。

3.根据权利要求2所述的一种飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备，其特征在于：所述脉冲量采集模块上设有模拟量信号输入时钟端CLK_IN、数字量外触发信号输入端DTR_IN、以及脉冲通道模拟量信号输入端口CH1_IN、CH2_IN,其中所述数字量外触发信号输入端DTR_IN均为外部DTR触发和外部模拟量触发的输入端。

4.一种应用权利要求1至3中任一项所述的飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：具体步骤如下：

(A)检测设备测试前先进行准备工作，确保测试环境正常，并通过测试电缆将测试产品与检测设备连接；

(B)开始测试，根据识别到的测试产品型号，设置脉冲量采集模块的信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换；

(C)检测设备对通过脉冲量采集模块采集到的脉冲信号进行分析处理，计算出采集到的脉冲信号的脉宽、幅值以及脉冲连续性属性；

(D)检测设备中的上位机软件显示方波脉冲信号；

(E)测试结束。

5.根据权利要求4所述的一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：所述步骤(A)中的准备工作包括对检测设备进行供电、上电，加载上位机软件，运行测试环境。

6.根据权利要求5所述的一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：所述步骤(A)中的准备工作还包括对多用表初始化、继电器线路选通模块初始化、以及脉冲量采集模块初始化。

7.根据权利要求6所述的一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：所述步骤(B)为自动测试，具体步骤如下：

(S1)上位机软件通过测试电缆中的识别电阻自动识别测试产品型号；

(S2)选择开始按钮，检测设备自动匹配信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换。

8.根据权利要求7所述的一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：自动测试中，检测设备自动将步骤(C)中的计算结果与测试标准比对，并判定测试结果以及将测试结果保存。

9.根据权利要求7所述的一种应用飞机武器外挂装置脉冲自动检测设备的测试方法，其特征在于：所述步骤(B)为手动测试，具体步骤如下：

(一)选择手动测试测试产品，根据每一步的测试流程，查找并选通对应的测试继电器开关；

(二)对信号触发方式、采集通道识别以及采集脉冲转换进行手动配置。

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