基于PXI的艦載動態參數測試系統設計

摘要：介紹了一種基于PXI總線的艦栽武器試驗動態參數綜合測試系統的硬件組成和軟件結構。系統硬件基于虛擬儀器技術和針對被測試信號形式采用模塊化設計；軟件基于數據庫技術進行設計，提高了系統適應性，滿足了多種型號武器系統試驗的需要；結構上采用分布式設計，便于在艦船上與被測系統就近安裝。
關鍵詞：艦載；PXI；測試設備；硬件組成；軟件結構

0 引言
靶場承擔武器裝備研制、設計定型等試驗任務。長期以來受武器系統研制部門體制、技術、設計和使用目的等諸多因素限制和影響，測試設備一般針對被測試武器系統具體型號進行設計，導致其通用性差，升級改造困難。
系統硬件基于虛擬儀器技術和針對被測試信號形式采用模塊化設計，軟件基于數據庫技術進行設計。在應用時，針對被測試信號種類和規模等具體情況，通過對采集器軟硬件模塊進行組合與配置，便可組成功能不同、規模不等的專用測試系統。當其功能不能滿足試驗測試需求時，只需針對需求增加軟硬件模塊，而設備主體可以不變或僅作一定修改便可適應其他型號武器系統試驗需要。

1 硬件組成與功能
艦載武器試驗測試系統基于PXI總線模塊進行設計，系統由主控器、采集器、信號拾取／調理設備和信號模擬器四部分組成，其組成如圖1所示。

(1)主控器
主控器由工控機系統配置PXI-PCI8335外接式控制器模塊(MXI-3)和GPS授時卡組成。工控機負責系統管理，采集器采集數據的匯總、存貯、處理。MXI-3模塊用于工控機對各采集器的控制。GPS授時卡采用PCI總線插卡結構，可以接收GPS衛星時間信息或靶場IRIG-B碼時間信息，實現系統與靶場測控網的同步。通過對GPS或IRIG-B時間信息的處理，在PCI總線上可以獲取1 PPS，20 PPS中斷信號及并行時、分、秒、毫秒時間信息，并可以輸出TTL電平的1 PPS和20 PPS同步信號。
(2)采集器
采集器由3個電信號采集器(1#、2#、3#采集器)和非電量測量分系統(4#采集器)組成。被測電信號主要包括直流電壓信號、發控指令信號、脈沖頻率信號和各種數字信號(串行、并行和網絡信息)。非電量參數主要包括溫度、角速度、振動、壓力和應變等信號。
3個電信號采集器由PXI-1006機箱和PXI總線模塊組成，由PXI-1006機箱的PXI-PXI橋實現采集器間的連接。PXI總線模塊包括NI的PXI-6608計數／定時器模塊，PXI-6031E數據采集模塊，PXI-1411圖像信號采集模塊，PXI-6533數字I／O模塊，PXI-8422 RS 232接口模塊，PXI-8423 RS 422／485接口模塊，PXI-8210以太網接口模塊和PXI-8460CAN總線模塊。
對于每個PXI采集器的具體配置可根據被測試信號種類、數量和被測系統的物理位置確定。在具體應用時可根據測試對象的不同，靈活配置各采集器功能。