基于PXI总线的无人机飞控自动检测系统设计与实现

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1、2010年2月第30卷第1期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementFeb．V01．30．No．1文章编号：1000—7202(2010)Ol一0066—04中图分类号：TP316基于PXI总线的无人机飞控自动检测系统设计与实现姜杨陈剑涛丛书全(92419部队辽宁兴城125106)文献标识码：A摘要针对某型无人机飞行自动控制系统的老式检测设备在长期使用过程中出现的问题，设计研制了一套基于PXI总线的自动检测系统，满足了无人机飞控系统自动测试的需要，提高了测试效率

2、。关键词飞行自动控制系统PXI总线LabVIEWDesignofTestingSystemBasedonPXIBusforAFCSAbstractAccordingtothedefectsofacertaintestingsystemforUAV’SAFCSexposedinlonguse，thispaperdesignsanewtestingsystembasedonPXIbus．ThetestingsystemmeetstherequirementofUAV’SAFCSandimprovesthetestingef

3、ficiency．KeywordsAautomaticflightcontrolsystemPXIbusLabVIEW1引言某型无人机飞行自动控制系统是该飞机重要的机载设备，其性能的好坏直接关系到飞机的安全以及任务的完成。其老式检测仪器在使用过程中存在测试精度不高、功能单一，兼容性和通用性差、操作复杂，可靠性不高等缺点。为此，开放通用性和灵活性较强的无人机飞控测试系统用于无人机单个部件和整机的测试，既能提高效率，也能降低费用，对无人机有较大的使用价值。虚拟仪器技术已成为测控领域最为流行的技术之一。利用计算机强大的软件处

4、理功能，结合相应的硬件。可以灵活地完成仪器功能的定制。Lab．VIEW是一种用于虚拟仪器开发的图形化编程语言，它提供了大量显示和按钮控件，用户只需要连接代表各功能模块的图标即可建立自己的应用程序。该系统采用开关阵技术，建立被测设备与开关阵间的映射关系，被测信号在测试过程中按程序自动地接入测试系统，可实现智能检测；采用信号集成和转换技术，可实现不同性质信号的综合变换与处理。⋯2检测系统的硬件设计与实现2．1硬件设计检测系统硬件由PXI计算机、飞控分系统综合测试箱、机柜前面板、机柜后面板组成。PXI—1042Q计算机，为导

5、航与控制智能检测系统的核心，用于信号的控制、存储、运算和处理。其主要性能：PXI总线架构，CPU：2．16GHzIntel双核T7400，硬盘：50GB，USB：4个(USB2．0)，内存：512MB双通道DDR2，通讯口：1个以太网口；1个RS232，1个GPIB，16路16位模拟输入通道，8个串行异步通信接口，接口类型RS422／RS485．32路离散输入／离散输出，8路13位D／A模拟量输出。【．1核心硬件为PXI标准总线型插卡，全部由美国NI公司提供。该计算机由零槽控制器(CPU板)、第1期基于PXI总线的无人

6、机飞控自动检测系统设计与实现·67．A／D卡、D／A卡、继电器控制卡、串口通讯卡、万用表卡组成。机箱总线母板：8槽3UPXI机箱，操作温度范围0。一55℃，集成了可拆卸的高性能交流电源。零槽控制器可为模块化仪器和数据采集的应用提供～个轻巧而高性能的Pc平台，是测试系统的核心，用于实现测试过程的自动化，和测试数据的存储、运算和处理等。A／D卡用于模拟信号的模／数转换和IO信号的输入输出，其输入端连接飞控分系统综合测试箱的信号调理板，对升降舵、方向舵、副翼舵、油门舵反馈信号；导航与控制计算机的离散量信号进行处理。D／A卡用

7、于模拟机载传感器垂直陀螺、角速率陀螺的输入；以及执行机构升降舵、方向舵、副翼舵的给定输出。万用表卡用于测量大范围、高精度的电压电流电阻。测量系统供电特性，及其垂直陀螺、角速率陀螺、电动操作舵机输出特性。串口通讯卡用于对导航与控制计算机、遥控遥测、磁罗盘、大气数据计算机、GPS、安控系统通信量的仿真。飞控分系统综合测试箱、机柜前面板，和机柜后面板，用于实现所有外部信号与导航与控制智能检测系统的连接、集成和转换。飞控分系统综合测试箱主要由电源板、信号调理板、IO转换板、开关阵板、和底板组成。完成信号的集线、自动切换、调理等

8、功能。机柜前面板由显示仪表、按钮、调节旋钮和拨断开关构成。实现27V直流电源、115V单相交流电源、36V三相交流电源对导航与控制智能检测系统的供电，以及各种开关在测试过程中的手动控制。机柜后面板则是被测部件的插座集线器。●—●GPS捕座显示I显AD采样．q．-．--飞仪表I—_LP捕座刀葛●H信号调理控—啼XSC插座．熬卜器IO