VXI总线技术在光电侦查装置测试设备设计中的研究与应用

【摘 要】 本文以光电侦查装置测试设备的研制为例，介绍了VXI总线技术在航空产品测试设备设计中的研究与应用情况。

【关键词】 VXI总线 光电侦查装置 测试设备

1 引言

VXI总线模块仪器与传统自动测试仪器相比，具有优良的交互操作性，数据传输速率高，可靠性高等优点。它具有体积小，重量轻，功耗低、可移动性好、易维修，价格低等优点，具有巨大的潜力。它的出现为虚拟仪器的发展提供了新的动力，进一步增强了虚拟仪器的功能。

光电侦查装置测试设备是一种用来完成直X型机光电侦查装置基本性能测试、系统联试及故障诊断的地面检测设备。因此，通过该设备的设计为例，研究VXI总线技术在航空产品测试设备中的应用。

2 硬件方案

2.1 测试需求分析

根据测试要求和测试项目，通过各分机组件接口控制信号、设备工作原理、内部信号特点，对各分系统进行测试需求分析。

光电侦查装置包括电子箱、转塔和军械手柄等设备。单独测试转塔需要专用仪器设备，且代价高，不易实现，其测试通过分系统联试测试完成，不进行独立测试。

光电侦查装置各设备接口信号包括直流电源、离散量信号、RS422通信信号、1553B总线信号、视频信号等。

2.2 设计原则

基本设计思想贯彻开放式、通用化、集成化、模块化的原则。通过仪器设备的选择使测试系统具有一定的扩展性和通用性。尽量减少连接电缆和接插件的数目，提高可靠性。敏感信号的屏蔽与隔离，接地回路的设计满足电磁兼容性的要求。

2.3 硬件原理

功能原理：（1）模拟量输出。测试平台利用D/A模块输出直流电压，通过比例放大电路放大满足被测设备信号幅度要求。直流电压放大电路安装于接口适配器内。（2）离散量输出。离散量信号包括“接地/悬空”、“28V/悬空”和“接通/断开”等类型，由测试程序控制C型开关模块产生。例如“轮载”信号为“接地/悬空”两种状态，可通过1个NC端悬空，NO端接地的C型开关输出。（3）总线通讯。总线通讯功能直接由422通讯模块、429通讯模块和1553B通讯模块完成。

2.4 测试方法

测试原理如图1所示。

3 软件方案

（1）设计目标。软件的设计重点考虑以下几方面：一是按照模块化、标准化开放的体系结构进行软件开发；二是测试程序开发环境应当充分考虑测试程序可移植性、代码可重用性等要求；三是测试程序运行环境和与被测设备的测试程序相互独立。四是软件使用方便，编程容易；五是采用汉字图形化操作界面，用户能够通过操作界面访问所有功能，操作者可随时获得帮助，在测试过程中可得到所需的提示。（2）软件功能。测试系统软件应该提供如下功能：系统管理、测试系统构型、资源配置、系统扩展；具有自动、手动等工作方式；控制测试系统资源，按照测试程序（TP）运行；对测试系统的测试结果进行分析、处理和显示；实现故障定位/隔离，提供故障诊断的在线支持；将检测结果形成数据库，并可生成或打印检测报告；实现系统自检；文件管理功能；提供用户开发、调试和维护测试程序等其它功能。（3）软件平台。测试系统软件是一个多平台的软件包，包含进程调度、数据库管理、TP运行环境。（4）软件组成。测试软件由测试策略编辑、性能测试、系统自检、仪器设备驱动、数据管理、系统管理、故障诊断、在线帮助等模块组成。（5）测试程序（TP）设计：a）组成。测试程序的组成按适配器进行分类，每个适配器对应若干个被测组件，每一个组件的TP又分为若干个章节，章节的划分是根据被测组件的测试项目数来确定。b）测试流程及开发。测试程序开发在开发环境中进行，为每一个UUT开发对应的测试程序，多个开发人员可以在多台计算机上并行脱机仿真调试测试程序，仿真调试完成后，在进行系统连机调试测试程序。最后，编译生成对应的dll文件，它与适配器连线表、安装文件及测试程序说明文档并称为TPS。开发人员将其制作的TPS软件包给最终用户，并由最终用户使用测试程序管理模块安装到运行环境中。这种测试程序结构确保了系统的开放性，即用户可以不断地在一个系统上开发新的测试程序来扩展系统的功能。c）运行。每一个测试程序都根据不同的测试内容或测试参数分为若干章节，用户可以选择执行一个或几个章节，也可以连续自动执行所有章节，对于每个章节都可以独立地选择循环执行的次数。这种统一的测试程序结构使测试程序的编写规范性很好，大大提高了测试程序的可维护性，同时，由于所有测试程序在运行时的操作都是相同的，降低了操作的复杂性，使操作人员无须对逐个测试程序进行操作培训。

4 结语

VXI总线是一种开放式系统结构，它集中了先进的计算机数字接口技术和模块化仪器系统的优点，它会在发展中自我完善，具有广阔发展前景，在当前及将来比较长时期内其性能是其它测试系统无法相比的。我国直升机行业的测试技术相对落后，随着国际上VXI技术发展，VXI技术将在我国航空产品测试领域中发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]李树盛.《基于VXI总线技术的自动测试系统的研制》.中北大学，2005年.

[2]张勇.《VXI总线及其接口技术》.北京机电工程研究所，2006年.