??? 從尚未下載雷達(dá)開始,,工作站首先下載雷達(dá)并使用服務(wù)性測(cè)試感知雷達(dá)行為,。下一步驟用于使用接受性測(cè)試對(duì)雷達(dá)進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試,并通過(guò)驗(yàn)證步驟對(duì)性能進(jìn)行驗(yàn)證,。如果探測(cè)到任何故障,,操作員能夠通過(guò)故障排除步驟,找出故障發(fā)生的板卡,。所有自動(dòng)控制的子系統(tǒng)還可以在工作站顯示器上重現(xiàn),,使操作員能夠進(jìn)行個(gè)別控制和遠(yuǎn)程控制。
介紹
??? 項(xiàng)目的目標(biāo)是驗(yàn)證雷達(dá)的功能和性能,。工作臺(tái)的設(shè)計(jì)使用了一些輔助商業(yè)設(shè)備,,通過(guò)PC 控制器工作臺(tái)下方的不同總線進(jìn)行連接。硬件體系結(jié)構(gòu)在程序啟動(dòng)初始化階段顯示在工作臺(tái)的顯示器上,此階段將自動(dòng)檢查在相關(guān)的總線上是否存在設(shè)備(見圖1),。
圖1.工作臺(tái)啟動(dòng)面板,,圖像中顯示了總線體系結(jié)構(gòu)的合成圖
??? 此外,工作臺(tái)使用DIO 板卡NI PCI-6533(DIO-32HS)以及PCDIO-24 即插即用板卡與雷達(dá)測(cè)試接入端口相連,,從而可以對(duì)雷達(dá)性能進(jìn)行仿真并監(jiān)視雷達(dá)行為,。
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??? 軟件使用LabWindows/CVI 多線程方式執(zhí)行多個(gè)任務(wù),從而獲得更高效的響應(yīng)和更好的性能,。
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??? 多線程機(jī)制允許在工作臺(tái)的每個(gè)總線上并行執(zhí)行程序,,而不會(huì)發(fā)生任何沖突??梢詮拿織l總線上采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和記錄。
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??? 自動(dòng)測(cè)試序列代表工作臺(tái)的軟件核心,,但是工作臺(tái)還用來(lái)直接控制雷達(dá)的主要總線,,從而可以對(duì)飛機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行仿真,并對(duì)雷達(dá)的響應(yīng)進(jìn)行分析,。在工作臺(tái)前放置了一個(gè)GPIB 指令對(duì)象發(fā)生器作為情景仿真器,。
硬件系統(tǒng)
??? 硬件系統(tǒng)由下列系統(tǒng)組成:
● GPIB 總線電源(三相、交直流),,使雷達(dá)設(shè)備能夠開啟,、關(guān)閉并監(jiān)視電流。GPIB 專用指令可以仿真電氣測(cè)試中的瞬時(shí)特性和電壓跳變,。
● GPIB 總線的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)表格可以仿真飛機(jī)的運(yùn)行,,通過(guò)使用GPIB專用指令可以生成特定的飛機(jī)軌跡和操縱。
● GPIB 總線的光學(xué)工作臺(tái)表格仿真對(duì)象是否存在,。使用GPIB專用指令就能夠改變對(duì)象類型,、形狀和數(shù)量。
● 使用GPIB 總線的示波器,、萬(wàn)用表和視頻同步發(fā)生器,,操作員可以通過(guò)分析信號(hào)和數(shù)據(jù)探測(cè)是否發(fā)生故障。這些儀器可以由操作員使用人機(jī)界面進(jìn)行獨(dú)立和遠(yuǎn)程控制,。
● GPIB總線的液體冷卻單元對(duì)雷達(dá)進(jìn)行冷卻并檢查液體的溫度,、壓力和流速。這些數(shù)據(jù)可以用特定的GPIB 指令在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行監(jiān)視,。
● 雷達(dá)測(cè)試接入端口盒連接到兩塊用于時(shí)間嚴(yán)格信號(hào)測(cè)試的NI PCI-6533(DIO-32HS)板卡,,以及用于I/O 數(shù)據(jù)采集操作的PC-DIO-24 即插即用板卡。
● VXI總線上的開關(guān)陣列和HF多路復(fù)用器用于對(duì)不同的測(cè)試接入端口信號(hào)以及不同視頻輸出進(jìn)行多路復(fù)用,。
● GPIB 總線和VXI 總線上的3838/3910 接口可以對(duì)所有能夠送入雷達(dá)總線的指令進(jìn)行仿真,。GPIB 總線用于設(shè)置設(shè)備,VXI 總線用于嚴(yán)格時(shí)間操作和數(shù)據(jù)變化。
● 老化室使用RS485和兩塊PCI板卡連接到工作臺(tái),,可以設(shè)置不同的溫度循環(huán),,并對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。
軟件系統(tǒng)
??? 整個(gè)項(xiàng)目在LabWindows/CVI 中進(jìn)行開發(fā),,利用了它強(qiáng)大實(shí)用的多線程,、友好的用戶界面以及在很短的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜軟件的能力(利用十分有用的庫(kù)函數(shù))。軟件被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行完全自動(dòng)化的步驟,,例如:
● 工作臺(tái)自檢——可以檢查工作臺(tái)組件是否存在,,并對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行自檢。測(cè)試結(jié)果顯示給操作員,,并將顯示故障的類型,。
● 雷達(dá)軟件下載——更新下載所有雷達(dá)處理器的雷達(dá)軟件。在完成下載,、對(duì)程序啟動(dòng)進(jìn)行確認(rèn),、檢查內(nèi)存內(nèi)容之后,必須在3838/3910 總線上遵照典型的協(xié)議(保留的),。自動(dòng)恢復(fù)條件的管理是為了能夠在沒有關(guān)鍵故障(包括信息重試,、塊重試以及程序重載)發(fā)生的時(shí)候能夠繼續(xù)工作,在其他情況下,,下載程序會(huì)停止,,告知用戶所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題(見圖2)。
圖2.下載程序面板(數(shù)據(jù)保留/ 未顯示)
● 雷達(dá)服務(wù)型測(cè)試——用于驗(yàn)證主要雷達(dá)功能的快速非完全測(cè)試,,可以發(fā)現(xiàn)瑣碎細(xì)小問(wèn)題,。
● 雷達(dá)購(gòu)買者/ 產(chǎn)品接受測(cè)試程序(ATP)——這些代表了客戶對(duì)雷達(dá)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)。所有測(cè)試步驟都有通過(guò)/失敗報(bào)告,,以及一個(gè)使用Active-X庫(kù)進(jìn)行生成的具體報(bào)告,。雷達(dá)購(gòu)買者在產(chǎn)品ATP無(wú)錯(cuò)地通過(guò)之后將接受雷達(dá),此后ATP對(duì)雷達(dá)功能進(jìn)行驗(yàn)證和演示,。
購(gòu)買ATP的用戶由購(gòu)買者在其自己的公司內(nèi)進(jìn)行,,在在雷達(dá)安裝到飛機(jī)上之前他將收到雷達(dá)用于這個(gè)步驟。
● 雷達(dá)軟件接受測(cè)試程序——對(duì)軟件需求規(guī)范文檔中指定的或者由購(gòu)買者列出或接受的所有軟件需求進(jìn)行測(cè)試,。
● 雷達(dá)規(guī)范程序——由于它能夠展示雷達(dá)的電氣性能和環(huán)境性能,,所以是最強(qiáng)大的自動(dòng)測(cè)試。此外,,還能夠?qū)﹃P(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和隔離,。
所有工作臺(tái)子系統(tǒng)都使用GPIB 和VXI 接口進(jìn)行自動(dòng)仿真,使用高速采集用于高速數(shù)據(jù)獲取,。在這些程序中,,飛機(jī)的軌跡以及目標(biāo)可以進(jìn)行仿真,。(見圖3)
圖3.軌跡仿真面板
● 雷達(dá)故障排除程序——在購(gòu)買者/ 產(chǎn)品ATP 檢測(cè)到故障時(shí)使用。有了這個(gè)特性,,就可以控制特定的測(cè)試序列自動(dòng)找出發(fā)生故障的板卡,。
故障隔離度相對(duì)板卡的關(guān)系如下:
● 三塊板卡100%
● 兩塊板卡95%
● 一塊板卡90%
每個(gè)雷達(dá)板卡都可以尋址找到,以便發(fā)送或接收指令檢測(cè)是否正常工作或是對(duì)失敗進(jìn)行定位,。失敗檢測(cè)對(duì)于失敗手冊(cè)中說(shuō)明的失敗有100%的檢測(cè)率,。
● 雷達(dá)考機(jī)程序——能夠通過(guò)仿真任務(wù)中的關(guān)鍵環(huán)境工作條件,對(duì)雷達(dá)行為進(jìn)行檢查,。使用RS485 以及兩塊PCI 板卡,,工作臺(tái)能夠?qū)囟仁疫M(jìn)行控制,仿真以下因素:溫度特性,;以頻率,、幅度以及定時(shí)表達(dá)的振動(dòng)特性;對(duì)特定雷達(dá)區(qū)域進(jìn)行仿真的鼓風(fēng)機(jī)特性(例如溫度的增加),。
在運(yùn)行72個(gè)小時(shí)的環(huán)境循環(huán)中,,進(jìn)行自動(dòng)電氣測(cè)試,并在整個(gè)測(cè)試持續(xù)時(shí)間內(nèi),,對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行記錄。用戶可以提取測(cè)試日志文件,,以對(duì)雷達(dá)質(zhì)量進(jìn)行判別(見圖4),。LabWindows/CVI 接口是用戶友好的,并且能夠簡(jiǎn)化軟件體系結(jié)構(gòu)(事件管理),。
圖4.帶有溫度檔案設(shè)置和報(bào)告顯示的考機(jī)程序面板
● 雷達(dá)特性/ 標(biāo)定算法——允許下載典型(保留)雷達(dá)參數(shù)以對(duì)雷達(dá)圖像和功能質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整,。
結(jié)論
??? 在工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)的開發(fā)過(guò)程中,我們十分推崇LabWindows/CVI,,因?yàn)樗謴?qiáng)大并且界面友好,。各種各樣的問(wèn)題出現(xiàn)并被解決,令設(shè)計(jì)工作非常的有趣,。工作臺(tái)在我們公司實(shí)際上是雷達(dá)整合團(tuán)隊(duì)在使用,,之后推廣到了購(gòu)買者團(tuán)隊(duì)和許多其他成員中。