22基于PC104的某型直升机随动装置检测系统设计-赵擎天(6)

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1、第二十八届（2012）全国直升机年会论文基于PC104的某型直升机随动装置检测系统设计赵擎天孙光明鲍峰（71901部队，聊城，252000）摘要：针对某型直升机随动装置在实际应用中的测试需求，设计了一种基于PC104嵌入式系统开发平台的鬲町靠、鬲精度、小体积的检测系统，详细介绍了该系统各功能模块的硕件电路设计，同时给出了软件设计流程；该系统能够对随动装置进行现场检测，实现对随动装置开关量和模拟量的自动化测量，并将故障单元定位到各分系统的具体部件。关键词：PC104；武器随动装置；检测系统：直升机0引言某型直升机的随动装置是武器发射控系统的重要组成部分，它控制发射装置，使发射轴线在俯仰上

2、与瞄准线同步随动，二者的误差保持在规定值内，使弹药发射后进入测角仪的光学视场。该装置的性能直接影响导弹发射的成功率。冃前所配备的检测设备，只能将故障定位到随动装置的各个分系统，不能具体检测出各个分系统的故障单元，这给保障人员的维修带来了很人不便。因此研究设计-•种能够定位到随动装置各个部件的检测系统十分必要的。笔者以PC104嵌入式系统为开发平台，设计了能对随动装置中各分系统电器性能进行现场检测的专用测试系统，该检测系统集成度高，便携性、维修性好，提高维护人员对于故障的快速诊断具冇很大帮助。1总体设计方案为不影响武器系统的结构，随动装置的检测系统主要利用随动装置预留的数据釆集口进行检测

3、。检测系统对随动装置的电源、方位、高低D/A输出信号，方位、高低接触器驱动信号，设备口检，系统复位信号，方位、高低误差合格信号等进行采集，然后将采集的信号少标准值进行对比，从而判定系统工作状态是否正常。随动装宜检测系统主要由嵌入式系统、电量取样板（传感器板）、驱动板、液晶显示屏、控制按键和开关电源等儿部分构成。其小，嵌入式系统包括PCI04嵌入式系统主板、A/D采集板、I/O接口板三部分。随动装置检测系统通过测试电缆少机载随动装置的检测口相连。恢入式系统主板是仪器的核心,用于对检测仪的测试程序控制、数据传输与处理，测试结果的信息管理等。A/D釆集板和I/O接口板用于采集需要检测的随动装

4、置输出模拟信号和开关虽信号，并将其送入嵌入式系统主板进行相应检测控制工作。电屋取样板用于接收车载随动装置的XI、X2端口输出信号，并将其变换为符合A/D采集板和I/O接口板信号耍求的相应信号。同时，为了增大开关量信号的驱动功率，在I/O接口板前增加了驱动板电路。液品显示屛用丁•显示检测软件操作界面和检测结果，控制按键安装在检测仪前面板上，供操作员进行检测操作。开关电源用于产生电量取样板工作所需的±12V电压和嵌入式系统主板、驱动板工作所需的+5V电压。2系统硬件设计随动装置检测平台的硬件设计以功能模块为基木组件，包括CPU模块、便盘模块、A/D模块、I/O模块、控制模块等。这些模块通过

5、PC104总线连接，并利用标准的固定孔进行固定，形成栈接式的紧凑结构，从而实现模块Z间任意搭接和系统功能的扩充。这种栈接式结构冇利于设计较高密度、小体积、便携式的测试平台。检测平台的栈接式实物外型结构如图1所示。图1检测系统的栈接式实物外型结构2.1PC104嵌入式系统主板设计充分考虑到应用环境，嵌入式系统选用了PC104主机，其MCU采用嵌入式低功耗专用处理器VORTEXDX86处理器。PC104计算机现阶段技术发展比较成熟，而几也是未来测控技术发展的趋势。PC104计算机相对于台式工控机冇安全高效、低功耗等优点，可在多种应用环境下运行。高度紧凑的PC104结构形式，尺寸一般仅为：1

6、00mmx90mmxl5mm,口J以方便设计集成度高的仪器设备,比台式工控机用复杂连线搭建起來的系统要紧凑。其供电电压只需5V,功率只有10W左右，而一般工控机则需3()0V左右的工控电流，功率也在250W左右，可见使用PC104计算机能显箸降低消耗。工作频率现在也都能达到1GHz,64KB-级高速缓存和2MB二级高速缓存以上，在数据处理和分析上能达到较快速度。在接口方面，提供USB2.0、标准并行口、串行口、PS/2键盘和鼠标接口等多种外设接口，使用灵活方便；工作环境适应性强，可在环境温度-20°C〜+70°C、相对湿度5%〜95%的情况下正常工作，在极小空间里儿乎实现了PC机所冇的

7、功能，能实现数据的高效传输和多种通讯。对于组建系统，PC104计算机既可作为外接工控机使用，也可作为嵌入式计算机使用。所以使用PC104计算机作为主机，其适应性、灵活性强，能满足随动装置检测系统的需要。2.2外围电路设计(1)A/D采样板设计随动装置输出的方位、高低信号为模拟信号，需要对其进行数字化转换。根据车载随动装置的待测要求,A/D采集板选用了PM516采集板oPM516采集板具冇32路模拟通道、输入信号范围-5V〜+5V、最大采样频率7