CN111637802A - 具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于武器系统的电气及测试技术领域，主要涉及一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器。所述导弹模拟器包括主控计算机、10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡及模拟执行模块；该技术方案设计了符合小型悬挂物电气接口标准的导弹模拟器，能够与飞机外挂管理系统适配，通过模拟执行模块设置，使导弹模拟器能按照导弹流程进行工作，响应不同状态下的通信指令、数据交互，并将响应结果和数据交互结果显示在软件界面，实现流程和数据的判读，可为机载小型悬挂物武器系统的调试提供保障。
Description
技术领域
本发明属于武器系统的电气及测试技术领域，主要涉及一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器。
背景技术
近年来，机载武器呈现小型化、智能化发展，原有的飞机/悬挂物接口标准体系(GJB1188A)已经不能满足小型机载武器的实际使用需求，小型悬挂物电气接口标准成为实现不同类型飞机平台与小型悬挂物(如小型导弹、航空火箭等)高效集成的重要解决方案。美欧等先进国家已对小型悬挂物标准进行贯标，其相关测试手段和设备已较为成熟，而国内目前小型悬挂物电气接口研究正处于起步阶段，相关标准还未全范围推行，具有小型悬挂物电气接口的飞机外挂系统已研发出样机，但具有小型悬挂物电气接口的导弹及导弹模拟器还未开展研究。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何为具有小型悬挂物电气接口的武器系统测试提供一种导弹模拟器。
(二)技术方案
为解决上述问题，一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其包括：主控计算机、10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡、模拟执行模块；
所述模拟执行模块包括用户界面层、业务逻辑层以及硬件控制层；其中，所述用户界面层包括：主界面模块以及运行日志显示模块，业务逻辑层包含状态机模块、ICD管理模块、通信控制模块以及通信记录模块，硬件控制层包含数据总线卡驱动模块、离散量卡驱动模块；
在模拟导弹测试过程中，首先调用数据总线卡驱动模块和离散量卡驱动模块分别控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡进行自检，自检完成后由主界面模块显示自检结果；
在导弹自检过程中，通信控制模块生成导弹自检数据，主界面模块将自检数据传递至ICD管理模块，ICD管理模块将自检数据转换成ICD格式的数据流，再传递给通信控制模块，通信控制模块调用数据总线卡驱动模块，通过10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡向飞机外挂管理系统上传数据；导弹自检完成后，状态机模块跳转至目标数据装订状态；
在目标数据装订过程中，状态机模块进入目标数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据，当有目标数据更新时，将接收到的目标数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的目标数据；目标数据装订完成后，状态机模块跳转至惯导数据装订状态；
在惯导数据装订过程中，状态机模块进入惯导数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据，当有装订数据更新时，将接收到的装订数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的惯导数据；惯导数据装订完成后，状态机模块跳转至对准状态；
在对准过程中，状态机模块进入对准状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据，当收到有效的对准指令后，ICD管理模块开始模拟导弹对准过程，通信控制模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡延时30s后向飞机外挂管理系统上报对准结果；对准完成后，状态机模块跳转至发射状态；
在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的离散量电平信号，当接收到有效发射指令并且离散量电平信号中的安全运行离散为高电平时，则开始执行发射流程，并控制离散量输入输出卡输出运载匹配离散量信号为高阻态；发射完成后，状态机模块跳转至结束状态；
所述通信记录模块用于全程记录总线通信数据并存储在文件中，以供通过运行日志显示模块进行数据回放。
其中，所述10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡通过主控计算机主板上的PCI插槽与主控计算机相连。
其中，所述模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡以及离散量输入输出卡，模拟导弹在不同状态下的总线通信以及输出离散量状态。
其中，所述主控计算机上的显示屏用于实现人机交互以及模拟执行模块的界面显示功能。
其中，所述具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器与飞机外挂管理系统的接口连接，导弹模拟器的接口与飞机外挂管理系统的接口均为标准的小型悬挂物接口。
其中，所述导弹模拟器与飞机外挂管理系统间的通信信号包含10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线信号以及离散信号两类，信号的输入输出由模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线卡以及离散量输入输出卡所产生。
其中，在目标数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据。
其中，在惯导数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据。
其中，在对准过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据。
其中，在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的电平信号。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供的导弹模拟器可以与飞机外挂管理系统对接，模拟机载小型悬挂物从上电准备到发射的全工作流程，大幅提高小型化机载武器的研制和测试能力，对实现小型悬挂物电气接口的贯标工作，提高我国飞机/悬挂物通用化水平提供了基础支撑，在提升机载武器系统的快速综合能力及综合保障能力方面具有巨大的现实意义和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明中具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器联试配置图。
图2是本发明中具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器组成图。
图3是本发明中具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器的模拟执行模块的组成图。
图4是本发明中具有小型悬挂物电气接口的模拟执行模块主界面模块的示意图。
图5是本发明中具有小型悬挂物电气接口的模拟执行模块的工作原理图。
图6是本发明中具有小型悬挂物电气接口的定义图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术问题，本发明提供一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，如图1-图6所示，其包括：主控计算机、10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡、模拟执行模块；
所述10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡通过主控计算机主板上的PCI插槽与主控计算机相连。所述模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡以及离散量输入输出卡，模拟导弹在不同状态下的总线通信以及输出离散量状态。所述主控计算机上的显示屏用于实现人机交互以及模拟执行模块的界面显示功能。
所述模拟执行模块包括用户界面层、业务逻辑层以及硬件控制层；其中，所述用户界面层包括：主界面模块以及运行日志显示模块，业务逻辑层包含状态机模块、ICD管理模块、通信控制模块以及通信记录模块，硬件控制层包含数据总线卡驱动模块、离散量卡驱动模块；
模拟执行模块的功能包含：
(1)通信模拟：模拟导弹与飞机外挂管理系统的总线通信及离散量输出状态；
(2)状态显示：显示所模拟的导弹的当前状态以及接口状态；
(3)通信显示：显示所模拟的导弹联试过程中的通信数据，包含惯导数据、目标数据等内容；
(4)通信记录：记录联试过程中接收以及发送的总线信息数量；
(5)故障模拟：模拟导弹在联试过程中可能出现的多种故障，并按照通信协议上报故障状态；
(6)总线测试：按照预设的测试参数进行总线的总线功能测试。
如图1所示，所述具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器与飞机外挂管理系统的接口连接，导弹模拟器的接口与飞机外挂管理系统的接口均为标准的小型悬挂物接口。
所述导弹模拟器与飞机外挂管理系统间的通信信号包含10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线信号以及离散信号两类，信号的输入输出由模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线卡以及离散量输入输出卡所产生，模拟器组成见图2所示。图4为模拟执行模块的界面。界面上显示在进行模拟导弹功能测试过程中所需显示的接口状态、悬挂物指令、目标信息数据、惯导对准数据以及武器模拟故障设置等。
在模拟导弹测试过程中，按照图5所示流程，模拟器首先调用数据总线卡驱动模块和离散量卡驱动模块分别控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡进行自检，自检完成后由主界面模块显示自检结果；
配置测试模式：根据需要进行的“正常模式”、“故障模式、“边界模式”等测试模式，在主界面配置导弹模拟器测试模式，主界面模块将测试模式配置参数下发至状态机模块，状态机模块跳转至对应的测试模式状态入口。
在导弹自检过程中，通信控制模块生成导弹自检数据，主界面模块将自检数据传递至ICD管理模块，ICD管理模块将自检数据转换成ICD格式的数据流，再传递给通信控制模块，通信控制模块调用数据总线卡驱动模块，通过10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡向飞机外挂管理系统上传数据；导弹自检完成后，状态机模块跳转至目标数据装订状态；
在目标数据装订过程中，状态机模块进入目标数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据，当有目标数据更新时，将接收到的目标数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的目标数据；目标数据装订完成后，状态机模块跳转至惯导数据装订状态；
在惯导数据装订过程中，状态机模块进入惯导数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据，当有装订数据更新时，将接收到的装订数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的惯导数据；惯导数据装订完成后，状态机模块跳转至对准状态；
在对准过程中，状态机模块进入对准状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据，当收到有效的对准指令后，ICD管理模块开始模拟导弹对准过程，通信控制模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡延时30s后向飞机外挂管理系统上报对准结果；对准完成后，状态机模块跳转至发射状态；
在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的离散量电平信号，当接收到有效发射指令并且离散量电平信号中的安全运行离散为高电平时，则开始执行发射流程，并控制离散量输入输出卡输出运载匹配离散量信号为高阻态；发射完成后，状态机模块跳转至结束状态；
在模拟导弹测试过程中，除了可以模拟正常流程功能，还可以进行故障模拟测试。按照所设定的流程，在软件界面还可以设置自检故障、转导航故障、热电池激活故障、对准故障、对准超时、目标数据装订故障以及惯导数据装订故障等故障类型。
所述通信记录模块用于全程记录总线通信数据并存储在文件中，以供通过运行日志显示模块进行数据回放。
本发明已成功与具有小型悬挂物电气接口的飞机外挂管理系统联试，对导弹模拟器进行了充分的测试验证。
其中，在目标数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据。
其中，在惯导数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据。
其中，在对准过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据。
其中，在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的电平信号。
综上，本发明属于武器系统的电气及测试技术领域，主要涉及一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器。所述导弹模拟器包括主控计算机、10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡及模拟执行模块；该技术方案设计了符合小型悬挂物电气接口标准的导弹模拟器，能够与飞机外挂管理系统适配，通过模拟执行模块设置，使导弹模拟器能按照导弹流程进行工作，响应不同状态下的通信指令、数据交互，并将响应结果和数据交互结果显示在软件界面，实现流程和数据的判读，可为机载小型悬挂物武器系统的调试提供保障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，其包括：主控计算机、10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡、模拟执行模块；
所述模拟执行模块包括用户界面层、业务逻辑层以及硬件控制层；其中，所述用户界面层包括：主界面模块以及运行日志显示模块，业务逻辑层包含状态机模块、ICD管理模块、通信控制模块以及通信记录模块，硬件控制层包含数据总线卡驱动模块、离散量卡驱动模块；
在模拟导弹测试过程中，首先调用数据总线卡驱动模块和离散量卡驱动模块分别控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡进行自检，自检完成后由主界面模块显示自检结果；
在导弹自检过程中，通信控制模块生成导弹自检数据，主界面模块将自检数据传递至ICD管理模块，ICD管理模块将自检数据转换成ICD格式的数据流，再传递给通信控制模块，通信控制模块调用数据总线卡驱动模块，通过10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡向飞机外挂管理系统上传数据；导弹自检完成后，状态机模块跳转至目标数据装订状态；
在目标数据装订过程中，状态机模块进入目标数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据，当有目标数据更新时，将接收到的目标数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的目标数据；目标数据装订完成后，状态机模块跳转至惯导数据装订状态；
在惯导数据装订过程中，状态机模块进入惯导数据装订状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据，当有装订数据更新时，将接收到的装订数据传递至ICD管理模块进行解析，并在主界面模块显示导弹模拟器收到的惯导数据；惯导数据装订完成后，状态机模块跳转至对准状态；
在对准过程中，状态机模块进入对准状态后，通信控制模块周期性查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据，当收到有效的对准指令后，ICD管理模块开始模拟导弹对准过程，通信控制模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡延时30s后向飞机外挂管理系统上报对准结果；对准完成后，状态机模块跳转至发射状态；
在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的离散量电平信号，当接收到有效发射指令并且离散量电平信号中的安全运行离散为高电平时，则开始执行发射流程，并控制离散量输入输出卡输出运载匹配离散量信号为高阻态；发射完成后，状态机模块跳转至结束状态；
所述通信记录模块用于全程记录总线通信数据并存储在文件中，以供通过运行日志显示模块进行数据回放。
2.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，所述10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡、离散量输入输出卡通过主控计算机主板上的PCI插槽与主控计算机相连。
3.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，所述模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡以及离散量输入输出卡，模拟导弹在不同状态下的总线通信以及输出离散量状态。
4.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，所述主控计算机上的显示屏用于实现人机交互以及模拟执行模块的界面显示功能。
5.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，所述具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器与飞机外挂管理系统的接口连接，导弹模拟器的接口与飞机外挂管理系统的接口均为标准的小型悬挂物接口。
6.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，所述导弹模拟器与飞机外挂管理系统间的通信信号包含10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线信号以及离散信号两类，信号的输入输出由模拟执行模块控制10M数字式时分制指令/响应型多路传输总线卡以及离散量输入输出卡所产生。
7.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，在目标数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的目标数据。
8.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，在惯导数据装订过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的装订数据。
9.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，在对准过程中，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡的数据。
10.如权利要求1所述的具有小型悬挂物电气接口的导弹模拟器，其特征在于，在发射过程中，状态机模块进入发射状态后，通信控制模块以10ms为周期查询10M数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线卡输入的有效发射指令和离散量输入输出卡生成的电平信号。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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