CN113049000A - 导航制导一体机测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导航制导一体机测试系统及测试方法，导航制导一体机测试系统包括中控计算机、多个功能板卡、多个功能电路和供电电源；所述多个功能板卡和多个功能电路包括用于与导航制导一体机所有待测试功能接口连接的多个信号传输接口，用于向导航制导一体机传输测试信号并接收导航制导一体机的测试信息；所述供电电源用于给所述导航制导一体机供电；所述中控计算机用于基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令并将控制指令传输至所述多个功能板卡和多个功能电路，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果，本发明可以对导航制导一体机进行全面测试，提高测试效率和测试效果。
Description
技术领域
本发明涉及导航制导一体机测试技术领域，尤其涉及一种导航制导一体机测试系统及测试方法。
背景技术
导航制导一体机是指能够同时完成对导航系统、制导机信息采集以及对飞行器或舰船执行机构控制的一体机本体。导航制导一体机包括惯性导航系统(或惯性组合导航系统)和制导机。
飞行体要想达到最终目的地点，需要通过导航技术来获取自身载体的位置、速度和姿态信息，通过制导技术来得到目标相对自身位置信息，同时通过制导机构来操纵飞行体的执行机构，使其在预期的轨道(航线)飞行(或行驶)。
导航制导一体机的信号种类和数量较之前的导航系统或制导机单独的机构信号种类数量要多出很多，没有专用的测试设备，需要用多个测试设备来分别进行调试和测试，会占用大量的人力成本和时间成本，效率低下，且测试不完善。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种导航制导一体机测试系统，可以对导航制导一体机进行全面测试，提高测试效率和测试效果。本发明的另一个目的在于提供一种导航制导一体机测试方法。
为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种导航制导一体机测试系统，包括中控计算机、多个功能板卡、多个功能电路和供电电源；
所述多个功能板卡和多个功能电路包括用于与导航制导一体机所有待测试功能接口连接的多个信号传输接口，用于向导航制导一体机传输测试信号并接收导航制导一体机的测试信息；
所述供电电源用于给所述导航制导一体机供电；
所述中控计算机用于基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令并将控制指令传输至所述多个功能板卡和多个功能电路，接收所述多个功能板卡和多个功能电路传输的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果；
其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口。
优选的，所述导航制导一体机待测试功能接口包括至多4路RS422接口、1路TTL同步脉冲信号接口、1路RS422电平同步信号接口、至多12路二次电源输出接口、1路1M1553B接口、2路4M1553B接口、1路以太网接口、至多3路LVDS接口、至多2路模拟量输入接口、至多3路模拟量输出接口、至多7路开关量输出信号接口、至多3路开关量输入信号和2路温度传感器信号输入接口；
所述多个功能板卡和多个功能电路的多个信号传输接口包括至少4路的RS422通讯接口、至少1路的TTL同步脉冲输出接口、至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口、至少12路的二次电源测试接口、至少1路的1M1553B测试接口、至少2路的4M1553B测试接口、至少1路的快速以太网接口、至少3路的LVDS接口、至少2路的输出值可调的模拟量输出接口(用于一体机模拟量输入接口测试)、至少3路的模拟量采集接口(用于一体机模拟量输出接口测试)、至少7路的开关量输入接口(用于一体机开关量输出信号测试)、至少3路的开关量输出接口(用于一体机开关量输入接口测试)和至少2路的温度传感器模拟信号输出接口中的至少一类接口。
优选的，所述中控计算机包括具有PCI或CPCI、PXI或PCIe总线的底板或背板。
优选的，所述多个功能板卡包括串口通讯卡、脉冲输出卡、1553B通讯卡、以太网通讯卡和LVDS通讯卡；
所述串口通讯卡用于提供至少4路的RS422通讯接口；
所述脉冲输出卡用于提供至少1路的TTL同步脉冲输出接口和至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口；
所述1553B通讯卡用于提供至少1路的1M1553B测试接口和至少2路的4M1553B测试接口；
所述以太网通讯卡用于提供至少1路的快速以太网接口；
所述LVDS通讯卡用于提供至少3路的LVDS接口，其中，至少3路的LVDS接口包括至少2路的LVDS通讯输出接口和1路的LVDS输入接口。
优选的，所述多个功能电路包括多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路、温度模拟电路和多路直流电源输出电路；
所述模拟量调理电路用于将接收的一体机的二次电源和模拟电压进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路；
所述开关量隔离电路用于将接收的模拟开关量进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路；
所述温度模拟电路用于为导航制导一体机提供可变电阻；
所述多路直流电源输出电路用于为所述多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路供电；
所述多功能采集电路根据调整后的二次电源、模拟电压和模拟开关量得到测试信息并传输至所述中控计算机，并基于中控计算机的控制指令控制模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路形成测试信号并传输至导航制导一体机进行测试。
优选的，
所述模拟量调理电路用于提供至少12路的二次电源测试接口、至少3路的模拟量采集接口和至少2路的输出值可调的模拟量输出接口；
所述开关量隔离电路用于提供至少7路的开关量输入接口和至少3路的开关量输出接口；
所述温度模拟电路用于提供至少2路的温度传感器模拟信号输出接口。
优选的，
所述温度模拟电路包括至少8种不同阻值的电阻，用于接收所述多功能采集电路传输的电阻设置信号，根据所述电阻设置信号将对应的电阻接入导航制导一体机。
本发明还公开了一种应用如上所述导航制导一体机测试系统的测试方法，包括：
初始化多个功能板卡；
通过供电电源给所述导航制导一体机供电；
基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令；
通过多个功能板卡和多个功能电路根据所述控制指令形成测试信号，通过信号传输接口将所述测试信号传输至导航制导一体机待测试功能接口，其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口；
通过多个功能板卡和多个功能电路接收导航制导一体机的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果。
本发明通过在测试系统中设置多个功能板卡和多个功能电路，通过多个功能板卡和多个功能电路提供的多个信号传输接口与导航制导一体机所有待测试功能接口连接，通过信号传输接口与导航制导一体机进行信息交互。中控计算机控制多个功能板卡和多个功能电路形成的测试信号通过多个信号传输接口传输给导航制导一体机进行测试，并接收导航制导一体机输出的测试信息，对测试信息进行处理后传输给中控计算机以得到测试结果。本发明的一种导航制导一体机测试系统可提供多种信号传输接口，能够满足导航制导一体机的全部测试功能，且测试可靠性高、自动化程度强，精度指标高，可以大大提高一体机的测试效率和测试可靠性，可用于一体机的调试和生产后的测试、标定、环境试验、老化等多种使用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出现有的导航制导一体机的结构示意图；
图2示出本发明导航制导一体机测试系统一个具体实施例与导航制导一体机的结构示意图；
图3示出本发明导航制导一体机测试系统一个具体实施例的结构示意图；
图4示出本发明导航制导一体机测试系统一个具体实施例模拟量调理电路的电路拓扑图；
图5示出本发明导航制导一体机测试系统一个具体实施例开关量隔离电路的电路拓扑图；
图6示出本发明导航制导一体机测试系统一个具体实施例多功能采集电路的电路拓扑图；
图7示出本发明应用导航制导一体机测试系统的测试方法一个具体实施例的流程图；
图8示出本发明应用导航制导一体机测试系统的测试方法一个具体例子的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了现有的一个导航制导一体机的结构和待测试功能接口。导航制导一体机包括惯性导航系统(或惯性组合导航系统)和制导机。导航制导一体机包括惯性导航系统和制导机的多种信号。其中，主要的待测试信号接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口。
为了对现有的导航制导一体机进行全面的测试，根据本发明的一个方面，如图2和图3所示，本实施例公开了一种导航制导一体机测试系统。导航制导一体机测试系统包括中控计算机、多个功能板卡、多个功能电路和供电电源。
所述多个功能板卡和多个功能电路包括用于与导航制导一体机所有待测试功能接口连接的多个信号传输接口，用于通过所述多个信号传输接口与导航制导一体机进行信息交互，向导航制导一体机传输测试信号并接收导航制导一体机的测试信息。
所述供电电源用于给所述导航制导一体机供电。
所述中控计算机用于基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令并将控制指令传输至所述多个功能板卡和多个功能电路，接收所述多个功能板卡和多个功能电路传输的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果。
其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口。
本发明通过在测试系统中设置多个功能板卡和多个功能电路，通过多个功能板卡和多个功能电路提供的多个信号传输接口与导航制导一体机所有待测试功能接口连接，通过信号传输接口与导航制导一体机进行信息交互。中控计算机控制多个功能板卡和多个功能电路形成的测试信号通过多个信号传输接口传输给导航制导一体机进行测试，并接收导航制导一体机输出的测试信息，对测试信息进行处理后传输给中控计算机以得到测试结果。本发明的一种导航制导一体机测试系统可提供多种信号传输接口，能够满足导航制导一体机的全部测试功能，且测试可靠性高、自动化程度强，精度指标高，可以大大提高一体机的测试效率和测试可靠性，可用于一体机的调试和生产后的测试、标定、环境试验、老化等多种使用场景。
在优选的实施方式中，对于通常的导航制导一体机，待测试功能接口通常包括至多4路RS422接口、1路TTL同步脉冲信号接口、1路RS422电平同步信号接口、至多12路二次电源输出接口、1路1M1553B接口、2路4M1553B接口、1路以太网接口、至多3路LVDS接口、至多2路模拟量输入接口、至多3路模拟量输出接口、至多7路开关量输出信号接口、至多3路开关量输入信号和2路温度传感器信号输入接口。
其中，RS422接口一般最多4路，用于惯导测试、卫星数据接收、气压高度表数据接收、北斗卫星加注信息接收等。TTL同步脉冲信号接口一般只需要1路，用于雷达同步。RS422电平同步信号接口一般只需要1路，用于定位定向同步。二次电源输出，一般不超过12路，主要是一体机内部各电路组件供电的电源，包括+28.5V、±15V、+5V等。1M1553B接口一般只需要1路，用于惯导信息收发、指令的收发等。4M1553B接口，一般惯导需要1路，制导机需要1路，用于信息收发和指令的收发。快速以太网接口，只制导机具有此功能，一般只需要1路，用于制导机的信息和指令的传送。LVDS接口，只制导机具有此功能，最多需要3路，用于雷达图像、红外导引头图像的传送，以及遥测图像信息传送。模拟量输入接口，一般最多不超过2路，范围0-10V。模拟量输出接口，一般不超过3路，范围0-28.5V。开关量输出信号，一般不超过7路，高电平范围一般为+18-28.5V，低电平为0-1.5V，用于继电器切换控制等。开关量输入信号，一般不超过3路，其中1路高电平范围一般为+13-15V，低电平为0-1.5V，另外2路高电平范围一般为+18-28.5V,低电平为0-1.5V。温度传感器信号输入接口，一般为2路，用于温度采集，电阻范围一般为800-1500Ω，调整步长一般为100Ω。
基于此，本实施例中，通过所述多个功能板卡和多个功能电路提供与导航制导一体机对应接口通信连接的多个信号传输接口。多个信号传输接口包括至少4路的RS422通讯接口、至少1路的TTL同步脉冲输出接口、至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口、至少12路的二次电源测试接口、至少1路的1M1553B测试接口、至少2路的4M1553B测试接口、至少1路的快速以太网接口、至少3路的LVDS接口、至少2路的输出值可调的模拟量输出接口(用于一体机模拟量输入接口测试)、至少3路的模拟量采集接口(用于一体机模拟量输出接口测试)、至少7路的开关量输入接口(用于一体机开关量输出信号测试)、至少3路的开关量输出接口(用于一体机开关量输入接口测试)和至少2路的温度传感器模拟信号输出接口中的至少一类接口。
在优选的实施方式中，所述中控计算机包括具有PCI或CPCI、PXI或PCIe总线的底板或背板。可以理解的是，中控计算机可包括鼠标、键盘和显示器，内部具备主板和硬盘。此外，计算机需要具备PCI或CPCI、PXI、PCIe等总线的底板或背板，能够安装基于总线的多个功能板卡，中控计算机通过总线与多个功能板卡实现信息交互。本实施例的计算机，由于一体机测试数据量大，软件功能多，因此，需采用较高的配置，计算机处理器在I7版本以上，CPU双核2.2GHz以上，内存4GB，硬盘1T以上，机械硬盘7200转，较佳的采用电子硬盘，读取速度快。计算机总线采用CPCI总线架构，显示器采用17英寸以上。
在优选的实施方式中，如图2所示，所述多个功能板卡包括串口通讯卡、脉冲输出卡、1553B通讯卡、以太网通讯卡和LVDS通讯卡。
其中，所述串口通讯卡用于提供至少4路的RS422通讯接口。具体的，串口通讯卡的功能是进行一体机的RS422通讯接口测试，串口通讯卡需提供不少于4路RS422收发通道，通讯波特率不低于1kbps，通讯协议用户可设，由于被测一体机测试数据量较大，因此通讯卡的接收缓存优选的应大一些，建议不少于8M字节，发送缓存优选的8k以上。为避免通道间的干扰，板载的每个RS422通道相互隔离。
所述脉冲输出卡用于提供至少1路的TTL同步脉冲输出接口和至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口。脉冲输出卡的功能是提供TTL电平同步信号和RS422电平同步信号，通道数量应各不少于1个通道。优选的，TTL电平脉冲高低电平一般在1us-1s范围内，分辨率不低于1us，驱动能力不低于10mA，输出应使能可控。RS422电平脉冲信号高低电平一般在1us-1s范围内，分辨率不低于1us，驱动能力不低于10mA，输出应使能可控。
所述1553B通讯卡用于提供至少1路的1M1553B测试接口和至少2路的4M1553B测试接口。1553B通讯卡的功能是提供不少于1路的1M 1553B通讯通道和2路的4M 1553B通讯通道。优选的，每通道具有1个BC(总线控制器)、0～30个RT(远程终端)、1个MT(总线监视器)，由于1553B通讯速率高，都在兆级以上，容易受到干扰，为防止通讯不良，最好选择具有双冗余通道的通讯卡。每通道带RTC功能(可选)，32位时标，分辨率1μs，软件可设置应达超时：0～32768μs，大容量的数据存储：16M×16bit。
所述以太网通讯卡用于提供至少1路的快速以太网接口。以太网通讯卡的功能是提供不少于1个通道的快速以太网通讯，该以太网通讯卡的通信协议与一体机以太网接口电气协议以及数据协议一致。所述LVDS通讯卡用于提供至少3路的LVDS接口，其中，至少3路的LVDS接口包括至少2路的LVDS通讯输出接口和1路的LVDS输入接口。LVDS通讯卡功能是提供不少于2路的LVDS通讯输出接口和不少于1路的LVDS输入接口，分别用于雷达图像、红外导引头图像的传送，以及遥测图像信息的模拟。优选的，LVDS传输速率不低于300Mbps；每路接收缓冲区和发送缓冲区不低于16M×32bit；支持帧单次发送、定时发送两种发送模式，定时时间可设置，分辨率1us，传输距离不小于5米。
在优选的实施方式中，如图2所示，所述多个功能电路包括多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路、温度模拟电路和多路直流电源输出电路。其中，多功能采集电路与中控计算机、模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路分别连接，多路直流电源输出电路与多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路分别连接。
其中，所述模拟量调理电路用于将接收的一体机的二次电源和模拟电压进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路。模拟量调理电路，用于一体机二次电源和模拟量输出采集的电压范围调理，由于多功能采集电路所能接受的电压范围为±10V，而一体机输出的电压范围最大为+28.5V，因此，需要将电压进行变换，变换为多功能采集电路所能接受的电压范围，再输送给多功能采集电路进行采集。
在一个优选的实施方式中，如图4所示，模拟量调理电路包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第一运算放大器M1和第二运算放大器M2。其中，第一电阻器R1和第二电阻器R2的第一端与用于接收模拟量的模拟量输入+和模拟量输入-两个输入端分别连接，第一电阻器R1和第二电阻器R2的第二端与第一运算放大器M1的反相输入端和正相输入端分别连接。第三电阻器R2的第一端与第一运算放大器M1的反相输入端连接，第三电阻器R2的第二端与第一运算放大器M1的输出端连接，第一运算放大器M1的输出端进一步与第二运算放大器M2的正相输入端连接。第二运算放大器M2的输出端分别与第二运算放大器M2的反相输入端和第五电阻器R5的第一端连接，第五电阻器R5的第二端与输入模拟量的模拟量输出端和第三电容器C3的第一端分别连接，第三电容器C3的第二端接地。第一电容器C1的第一端与第二运算放大器M2的第一参考电压端连接，第二端接地。第二电容器C2的第一端与第二运算放大器M2的第二参考电压端连接，第二端接地。调理电路可采用低温漂低噪声的运算放大器器和精密电阻组成，根据输入电压值确定调理系数，从而选择精密电阻的匹配阻值，实现对采集的一体机二次电源和模拟量输出电压的电压幅值的调整。调理电路采用±15V电源供电。
所述开关量隔离电路用于将接收的模拟开关量进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路。开关量隔离及报警电路，用于一体机开关量输入输出与多功能采集电路之间开关量输入输出电平值的隔离，以及测试系统或一体机出现故障时发出声音报警。由于多功能采集电路开关量接口范围为0或+5V，而一体机输入输出开关量为+28.5V或15V，因此，需要隔离成+5V电平才能与多功能采集电路相连。
在一个优选的实施方式中，如图5所示，开关量隔离电路包括多路隔离支路，每路隔离包括与输入模拟开关量的正极端(IN1+、IN2+、IN3+和IN4+)和负极端(IN1-、IN2-、IN3-和IN4-)串联的光耦B9的发光器和电阻器(R133、R134、R135和R136)。光耦的受光器的第一端与隔离支路的输出端(OUT1-1、OUT2-1、OUT3-1和OUT4-1)连接并通过电阻器(R137、R138、R139和R140)与电源端(+VCC9、+VCC10、+VCC11和+VCC12)连接，第二端(OUT1-2、OUT2-2、OUT3-2和OUT4-2)通过电阻器(R141、R142、R143和R144)接地(GND9、GND10、GND11和GND12)。一体机隔离支路采用光耦和电阻组成，隔离供电分别为+28.5V和+15V，报警电路由多功能采集电路的DO输出，用+5V隔离供电即可。
优选的，多路隔离支路中还包括报警支路，报警支路包括发声器(例如，扬声器H1)，其中一个隔离支路的受光器的第二端(例如，OUT4-2)与发声器的第一端和电阻器R73的第一端分别连接，电阻器R73的第二端和发声器的第二端接地(GND12)，若该支路的输出信号异常时可通过发声器报警。
所述温度模拟电路用于为导航制导一体机提供可变电阻。在优选的实施方式中，温度模拟电路包括至少8种不同阻值的电阻，用于接收所述多功能采集电路传输的电阻设置信号，根据所述电阻设置信号将对应的电阻接入导航制导一体机。例如，本实施例中，温度模拟电路可为一体机提供2路800～1500Ω的可变电阻输出，由于采用100Ω步长，因此采用电阻设置信号控制继电器切换的方式调节接入导航制导一体机的电阻，电阻选择不低于1％精度的绕线电阻，共8种电阻阻值，分别为800Ω、900Ω、1000Ω、1100Ω、1200Ω、1300Ω、1400Ω、1500Ω。电阻切换控制采用多功能采集电路的DO经光耦隔离成+24V电平，作为继电器控制信号。
所述多路直流电源输出电路用于为所述多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路供电。多路直流电源输出电路，用于上述多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离及报警电路、温度模拟电路供电，多路直流电源输出电路电源输入根据实际情况选择直流供电或交流220V供电输入，输出分别为1路+24V，用于温度模拟电路；1路+28.5V和1路+15V、1路+5V，用于开关量隔离电路供电；1路±15V，用于模拟量调理电路供电；1路+5V，用于多功能采集电路供电。
所述多功能采集电路根据调整后的二次电源、模拟电压和模拟开关量得到测试信息并传输至所述中控计算机，并基于中控计算机的控制指令控制模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路形成测试信号并传输至导航制导一体机进行测试。优选的，多功能采集电路用于提供不少于15路的AD模拟量采集通道，用于一体机输出的二次电源和模拟量测试，AD采集精度为16位分辨率，最大输入范围±10V，采样率高达1MSps，支持3种触发源，2种采样时钟，6种采集模式。提供不少于2路的DA模拟量输出通道，最大输出范围±10V，具有16bit分辨率、数据更新率最大1MHz，支持3种输出模式。提供不少于7路的开关量输入通道DI，用于一体机开关量输入测试，该DI可接受的电平范围为0～+5V。提供不少于3路的开关量输出DO，用于一体机开关量输出测试，提供不少于8路开关量输出DO，输出电阻设置信号用于温度模拟电路的电阻切换控制，提供1路DO，用于报警电路的控制，DO输出电平为0或+5V。多功能采集电路供电为+5V单电源供电。与计算机之间的通信控制接口采用标准以太网接口，通过以太网接口与计算机实现信息交互。
作为一种优选的实施方式，本实施例中，多功能采集电路具体提供32路AD模拟量采集通道，AD采集精度为16位分辨率，最大范围±5V、±10V可设，采样率高达1MSps，支持3种触发源，2种采样时钟，6种采集模式。具体提供4路DA模拟量输出通道，最大输出范围±10V，具有16bit分辨率、数据更新率最大1MHz，支持3种输出模式。具体提供48路双向DI、DO可设的开关量接口，电平为0或+5V。多功能采集电路供电为+5V单电源供电，与计算机之间的控制接口采用标准以太网接口。
如图6所示，多功能采集电路包括与中控计算机通过以太网LAN连接的DSP芯片、FPGA芯片、FLASH存储器、EEPROM存储器、SDRAM存储器、电平转换与隔离电路、总线驱动电路、D/A转换电路、A/D转换电路、AD电压基准、DA电压基准、AD自校准电路、DA自校准电路、增益可控运放、模拟开关切换电路和模拟量输入保护电路。在实际应用中，本领域技术人员可根据实际需求设置多功能采集电路及其中的电平转换与隔离电路、总线驱动电路、模拟开关切换电路和模拟量输入保护电路等电路的具体电路结构，为本领域公知技术，在此不再赘述。
其中，DSP芯片分别与FLASH存储器和AD自校准电路连接，FPGA芯片与DSP芯片、EEPROM存储器、SDRAM存储器、电平转换与隔离电路和总线驱动电路分别连接，总线驱动电路分别与A/D转换电路和D/A转换电路连接，D/A转换电路与DA电压基准和DA自校准电路分别连接，A/D转换电路进一步与AD电压基准和增益可控运放连接，增益可控运放与模拟开关切换电路连接，模拟开关切换电路与模拟量输入保护电路连接，模拟量输入保护电路与AD自校准电路连接。其中，电平转换与隔离电路用于与外部电路的DI和DO(DIO)的输入输出，D/A转换电路用于将总线驱动电路传输的数字量转换为模拟向并向外部电路输出模拟量，模拟量输入保护电路用于接收外部电路输入的模拟量，并通过模拟开关切换电路和增益可控运放处理后输入A/D转换电路以使A/D转换电路将处理后的模拟量转换为数字量并通过总线驱动电路传输给FPGA芯片进行处理。
优选的，多功能采集电路采用DSP和FPGA为控制器件，DSP采用TI公司的TMS320系列高性能数字处理器，主频600MHz，FPGA采用XILINX公司的XC7A200T系列芯片，采集电路工作的时候，由DSP芯片完成通讯的组帧、解帧，及AD、DA自校准计算，DSP着重数据处理，而FPGA为电路的执行机构，来自DSP的指令和数据信号，经FPGA内部程序后，其一生成48路开关量DIO，经电平转换及隔离电路的磁隔离芯片进行电平转换及隔离后输出到外部；其二经DA转换芯片生成4路±10V范围的模拟量信号输出到外部，为保证输出精度，DA转换电路采用高精度的电压基准，并采取自校准电路进行通道校准；其三经AD转换芯片、增益可控运放、模拟开关切换、模拟量输入保护电路，对外提供32路模拟量输入通道。电路供电为单+5V，内部所需的各电压如+1.4V、+2.5V、+3.3V、±15V均由+5V产生。
在优选的实施方式中，直流电源用于一体机的供电，电压输出范围0～36V，电流输出最大10A，电源纹波峰峰值不大于100mV，电源根据实际设计可选择220V输入直流电源或直流输入直流输出电源。电源输出壳由计算机进行程控控制，并能够由计算机采集当前输出的电压值和电流值，并具有输出过载保护功能。直流电源通过RS485通讯接口与计算机相连，为便于模拟量故障排查，测试系统机箱单元前面板设计面板测试孔。
综上，本发明的测试系统采用计算机、功能板卡、自制专用电路组成，集成化程度高，自动化程度高，可大大提高一体机的测试效率，进而提高生产效率，测试功能全面，较少人工操作环节，可大大降低误操作。
基于相同原理，本实施例还公开了一种应用如本实施例所述导航制导一体机测试系统的测试方法。如图7所示，所述方法包括：
S100：初始化多个功能板卡。
S200：通过供电电源给所述导航制导一体机供电。
S300：基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令。
S400：通过多个功能板卡和多个功能电路根据所述控制指令形成测试信号，通过信号传输接口将所述测试信号传输至导航制导一体机待测试功能接口，其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口。
S500：通过多个功能板卡和多个功能电路接收导航制导一体机的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果。
在一个具体例子中，导航制导一体机测试系统的测试流程如图8所示。为满足一体机的常温测试、高低温测试、转台标定、振动测试等功能，软件界面包含多个功能模块。首先软件开启后，软件自动新初始化，确保跟计算机相连的各个板卡和电路硬件能够保持正常连接，然后，需要操作人员手动进行填写当前待测试的一体机产品信息，包括测试人员编号、产品编号、当前温度、如果是上转台测试，需要填写转台编号，一遍后续对测试结果进行分析。配置完产品信息后，下一步软件自动进行基本参数配置，接下来进行软件功能加载，下一步选择测试项目，然后软件会在该测试项目下自动配置相关的参数，点击开始测试，自动完成所选测试项目的测试，每个项目测试采用循环的方式，直至到了用户预先设定的时间，结束测试，一个测试项目结束，可继续选择其他项目测试或继续进行该项目测试。
由于该方法解决问题的原理与以上系统类似，因此本方法的实施可以参见系统的实施，在此不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种导航制导一体机测试系统，其特征在于，包括中控计算机、多个功能板卡、多个功能电路和供电电源；
所述多个功能板卡和多个功能电路包括用于与导航制导一体机所有待测试功能接口连接的多个信号传输接口，用于向导航制导一体机传输测试信号并接收导航制导一体机的测试信息；
所述供电电源用于给所述导航制导一体机供电；
所述中控计算机用于基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令并将控制指令传输至所述多个功能板卡和多个功能电路，接收所述多个功能板卡和多个功能电路传输的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果；
其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口。
2.根据权利要求1所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，所述导航制导一体机待测试功能接口包括至多4路RS422接口、1路TTL同步脉冲信号接口、1路RS422电平同步信号接口、至多12路二次电源输出接口、1路1M1553B接口、2路4M1553B接口、1路以太网接口、至多3路LVDS接口、至多2路模拟量输入接口、至多3路模拟量输出接口、至多7路开关量输出信号接口、至多3路开关量输入信号和2路温度传感器信号输入接口；
所述多个功能板卡和多个功能电路的多个信号传输接口包括至少4路的RS422通讯接口、至少1路的TTL同步脉冲输出接口、至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口、至少12路的二次电源测试接口、至少1路的1M1553B测试接口、至少2路的4M1553B测试接口、至少1路的快速以太网接口、至少3路的LVDS接口、至少2路的输出值可调的模拟量输出接口(用于一体机模拟量输入接口测试)、至少3路的模拟量采集接口(用于一体机模拟量输出接口测试)、至少7路的开关量输入接口(用于一体机开关量输出信号测试)、至少3路的开关量输出接口(用于一体机开关量输入接口测试)和至少2路的温度传感器模拟信号输出接口中的至少一类接口。
3.根据权利要求1所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，所述中控计算机包括具有PCI或CPCI、PXI或PCIe总线的底板或背板。
4.根据权利要求1所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，所述多个功能板卡包括串口通讯卡、脉冲输出卡、1553B通讯卡、以太网通讯卡和LVDS通讯卡；
所述串口通讯卡用于提供至少4路的RS422通讯接口；
所述脉冲输出卡用于提供至少1路的TTL同步脉冲输出接口和至少1路的RS422电平同步脉冲输出接口；
所述1553B通讯卡用于提供至少1路的1M1553B测试接口和至少2路的4M1553B测试接口；
所述以太网通讯卡用于提供至少1路的快速以太网接口；
所述LVDS通讯卡用于提供至少3路的LVDS接口，其中，至少3路的LVDS接口包括至少2路的LVDS通讯输出接口和1路的LVDS输入接口。
5.根据权利要求1所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，所述多个功能电路包括多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路、温度模拟电路和多路直流电源输出电路；
所述模拟量调理电路用于将接收的一体机的二次电源和模拟电压进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路；
所述开关量隔离电路用于将接收的模拟开关量进行电压幅值调整后传输给所述多功能采集电路；
所述温度模拟电路用于为导航制导一体机提供可变电阻；
所述多路直流电源输出电路用于为所述多功能采集电路、模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路供电；
所述多功能采集电路根据调整后的二次电源、模拟电压和模拟开关量得到测试信息并传输至所述中控计算机，并基于中控计算机的控制指令控制模拟量调理电路、开关量隔离电路和温度模拟电路形成测试信号并传输至导航制导一体机进行测试。
6.根据权利要求5所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，
所述模拟量调理电路用于提供至少12路的二次电源测试接口、至少3路的模拟量采集接口和至少2路的输出值可调的模拟量输出接口；
所述开关量隔离电路用于提供至少7路的开关量输入接口和至少3路的开关量输出接口；
所述温度模拟电路用于提供至少2路的温度传感器模拟信号输出接口。
7.根据权利要求6所述的导航制导一体机测试系统，其特征在于，
所述温度模拟电路包括至少8种不同阻值的电阻，用于接收所述多功能采集电路传输的电阻设置信号，根据所述电阻设置信号将对应的电阻接入导航制导一体机。
8.一种应用如权利要求1-7任一项所述导航制导一体机测试系统的测试方法，其特征在于，包括：
初始化多个功能板卡；
通过供电电源给所述导航制导一体机供电；
基于用户设置的导航制导一体机信息和相关参数形成控制指令；
通过多个功能板卡和多个功能电路根据所述控制指令形成测试信号，通过信号传输接口将所述测试信号传输至导航制导一体机待测试功能接口，其中，所述待测试功能接口包括RS422接口、TTL同步脉冲信号接口、RS422电平同步信号接口、二次电源输出接口、1M1553B接口、4M1553B接口、以太网接口、LVDS接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、开关量输出信号接口、开关量输入信号和温度传感器信号输入接口的至少一类接口；
通过多个功能板卡和多个功能电路接收导航制导一体机的测试信息，根据所述测试信息得到所述导航制导一体机的测试结果。
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