导弹测试系统用导弹性能测试单元的制作方法

本发明涉及导弹测试装置
技术领域：
，尤其涉及一种导弹测试系统用导弹性能测试单元。
背景技术：
：导弹地面测试装置是在导弹发射前，对弹上各分系统及其总体进行全面的功能检查与监视，装定飞行参数，使导弹处于待命状态。导弹在发射前，虽已经过全面、细致的单元测试和综合测试，但为了保证导弹可靠且安全发射，在进入发射场之后，仍需进行一次测试，但测试项目要少而精。主要关键的检查项目包括弹上电源供电系统检查、火工品点火通路检查、通路阻值检查、点火时序测试和小回路动态测试等，如果在测试过程中发现参数超差或故障，应仔细分析，进行故障定位，并采取有效措施排除故障。早期的导弹地面综合测试系统采用手动测试或半自动测试，缺点是测试系统的体积大、便携性较差、测试过程复杂、所需设备较多、需要人为参与、效率低、测试与发射控制间隔时间长，并且人与被测导弹距离较近，存在安全性隐患。随着导弹自动测试技术的进步，由传统的手动或半自动测试转变为简洁的自动化测试势在必行。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够提高故障诊断率和维修效率的导弹测试系统用导弹性能测试单元。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种导弹测试系统用导弹性能测试单元，其特征在于：所述导弹性能测试单元包括导弹性能测试单元箱体，第二交流输入接口内嵌到所述导弹性能测试单元箱体上，第二交流输入接口经第二电源开关与第二开关电源与第一dc-dc转换电路的一个电源输入端连接，所述第一dc-dc转换电路的输出端的第一路与第二电源处理电路的输入端连接，所述第一dc-dc转换电路的输出端的第二路与起转模块的电源输入端连接，第二直流电源插座内嵌在所述转台控制单元箱体上，所述第二直流电源插座与所述第一dc-dc转换电路的另一个输入端连接，所述第二电源处理电路的输出端分为若干路，通过所述第二电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的单元提供工作电源；第二主控芯片模块分别与导通测量电路、信号自检电路、信号处理电路以及通信电路双向连接，第二数据采集接口内嵌在所述导弹性能测试单元箱体上，通过连接线与与所述转台控制单元上的数据采集接口连接，导弹测试传感器通过数据采集电缆与所述箱体上的导弹测试数据采集接口连接，所述导弹测试数据采集接口通过所述通信电路与所述信号处理电路双向连接，所述信号处理电路通过所述信号自检电路与通道选择电路双向连接，所述通道选择模块通过所述导通测量电路与所述第二主控芯片双向连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：测试系统采用上位机+下位机程序控制的方式，降低了系统对上位机软件及数据采集卡硬件资源的依赖。将系统功能进行划分，上位机软件负责总体流程控制、数据处理及显示，下位机程序负责本单元内部的控制；该模式便于后期系统扩展，新的测试单元内部主要控制工作由内部下位机程序实现，通过通信接口与转台控制单元内的数据采集卡完成数据传输，降低对公共单元(转台控制)的硬件依赖，确保后期扩展过程中，转台控制单元能够满足系统需求。各测试单元内部连接关系，在设计时均进行分解，确保各接插件连接电缆能够单独制作线束，不依赖箱体结构。不方便焊接的接插件，采用pcb板转接的方式，转换为方便使用的接插件，且各接插件连接关系简单，降低了电装人员的接线难度，提高了装配效率。通过计算机测控单元、转台控制单元、导弹性能测试单元以及气源组件的配合完成导弹性能的测试，能够提高导弹故障诊断率和维修效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明实施例所述测试系统的结构示意图；图2是本发明实施例所述导弹性能测试系统的原理框图；图3是本发明实施例中导弹性能测试单元的结构示意图；图4是本发明实施例中导弹性能测试单元的电气原理框图；图5是本发明实施例中导弹性能测试单元的内部电源处理电路原理图；图6是本发明实施例中导弹性能测试单元主控电路原理图；图7是本发明实施例中导通测试原理图；图8是本发明实施例中导弹性能测试单元的导通测量原理图；图9是本发明实施例中导弹性能测试单元声光控制电路原理图；图10a-10b是本发明实施例中导弹性能测试单元信号处理电路原理图；图11是本发明实施例中导弹性能测试单元起转及供电电路原理图；图12是本发明实施例中导弹性能测试单元电流检测电路原理图；图13a-13b是本发明实施例中导弹性能测试单元自检电路原理图；图14是本发明实施例中导弹性能测试单元内部程序流程图；图15是本发明实施例中导弹性能测试单元内部掉电检测中断程序流程图；其中：1、系统箱体；2、计算机测控单元；3、转台控制单元；4、导弹性能测试单元；5、发射机构测试单元；6、目标模拟转台；7、气瓶；8、气瓶支架；10、导弹性能测试单元箱体。具体实施方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。如图1所示，本发明实施例公开了一种导弹测试系统，包括系统箱体1，所述系统箱体内设置有计算机测控单元放置格、转台控制单元放置格、导弹性能测试单元放置格、发射机构测试单元放置格、目标模拟转台放置格、气瓶放置格、气路附件放置格、气瓶支架放置格、配套连接线缆放置格以及转台附件放置格。计算机测控单元2位于所述计算机测控单元放置格内，转台控制单元3位于所述转台控制单元放置格内，导弹性能测试单元4位于所述导弹性能测试单元放置格内，发射机构测试单元5位于所述发射机构测试单元放置格内，目标模拟转台6放置在所述目标模拟转台放置格内，气瓶7放置在所述气瓶放置格内，气路附件位于所述气路附件放置格内，气瓶支架位于所述气瓶支架放置格内，配套连接线缆位于所述配套连接线缆放置格内，转台附件位于所述转台附件放置格内，通过所述计算机测控单元2、转台控制单元3、导弹性能测试单元4以及气源组件的配合完成导弹性能的测试；通过所述计算机测控单元2以及发射机构测试单元5的配合完成导弹发射机构的测试。使用笔记本作为所述计算机测控单元的主体，所述计算机测控单元2作为系统的上位机实现系统中各部分硬件功能控制、数据采集、系统维护及数据库管理功能；计算机测控单元通过usb接口与转台控制单元或发射机构测试单元进行通信，实现数据传输。如图2所示，为导弹性能测试系统的原理框图，其中所述转台控制单元的交流电源输入接口以及导弹性能测试的交流电源输入接口通过交流电源连接线与交流电源插座连接，所述计算机测控单元的交流电源输入端接口通过电源适配器与交流电源插座连接；所述转台控制单元的直流输入接口以及导弹性能测试单元的直流输入端接口通过直流供电电缆与直流供电模块的电源输入端连接；所述计算机测控单元与所述转台控制单元之间通过串口进行连接，所述转台控制单元与所述目标模拟转台之间通过转台控制接口双向连接，进行数据交互；所述转台控制单元与所述导弹性能测试单元之间通过数据采集接口双向连接，进行数据交互；所述导弹性能测试单元与所述目标模拟转台上导弹的数据采集接口连接；所述气瓶通过管路与充气转接头连接，通过所述气瓶内的气体为导弹制冷提供气源。所述导弹性能测试系统的测试流程如下：1)将计算机测控单元、转台控制单元、导弹性能测试单元、目标模拟转台、气瓶及相关附件从储运箱中取出，在操作台上正确展开。2)将转台控制单元及导弹性能测试单元通过数据采集电缆连接。3)将目标模拟转台通过转台控制电缆与转台控制单元转台控制接口连接。4)将转台控制单元通过usb数据线接入到计算机测控单元的usb接口中。5)将转台控制单元、导弹性能测试单元通过交流电源线接入到市电中，也可通过直流供电电缆接入到24v直流电源(输出电流大于12a)中。6)运行计算机测控单元上的导弹测试软件，完成导弹测试单元及转台单元自检。7)自检完成后，将导弹按要求放置在目标模拟转台上，将拾音器放置在导弹蜂鸣器处，将筒光检测传感器卡入到瞄准器上的光源处。8)将筒测试电缆一端插入到导弹测试单元产品接口中，另一端两个接插件分别接入到导弹的发控接口及测试接口中。9)将气瓶通过气管、充气头接入到供气接口中。10)在测试软件上，进入导通测试界面，点击导通测试按钮，完成导弹的静态电阻导通测试，测试完成后，自动保存数据，同时给出导通是否合格的结论，导通测试不合格，不进入电性能测试界面，导通测试合格后，进入电性能测试界面。11)打开气瓶阀门，在电性能测试界面上，点击开始按钮，开始电性能测试，根据软件流程，依次完成各项电性能参数测试，测试完成后，自动保存数据，同时给出是否合格的结论。12)测试完成后，关闭气瓶阀门。导弹性能测试单元内置开关电源、dc-dc转换电路、控制电路板、起转模块等，通过筒测试电缆与连接，为工作提供激励信号，同时将反馈的信号输入到内部信号处理电路；通过数据采集电缆与转台控制单元连接，接收转台控制单元的控制，同时将信号处理电路处理后的信号传输到转台控制单元内进行模数转换，完成筒的控制及数据采集功能。导弹性能测试单元整体结构如图3所示，内部起转模块安装在主控电路板上，实现筒的起转控制，主控电路板上电路完成筒的供电、控制、信号处理及通信等功能。电路板上的控制及信号输出端口通过接插件引出到数据采集接口上。筒上的端口通过接插件转接到电路板插座上。机箱进行喷漆处理，颜色为gy06，设备侧面印有名称、研制生产单位等标志。所述导弹性能测试单元包括导弹性能测试单元箱体10，如图4所示，第二交流输入接口内嵌到所述导弹性能测试单元箱体10上，第二交流输入接口经第二电源开关与第二开关电源与第一dc-dc转换电路的一个电源输入端连接，所述第一dc-dc转换电路的输出端的第一路与第二电源处理电路的输入端连接，所述第一dc-dc转换电路的输出端的第二路与起转模块的电源输入端连接，第二直流电源插座内嵌在所述导弹性能测试单元箱体10上，所述第二直流电源插座与所述第一dc-dc转换电路的另一个输入端连接，所述第二电源处理电路的输出端分为若干路，通过所述第二电源处理电路为所述导弹性能测试单元中需要供电的单元提供工作电源；第二主控芯片模块分别与导通测量电路、信号自检电路、信号处理电路以及通信电路双向连接，第二数据采集接口内嵌在所述导弹性能测试单元箱体10上，通过连接线与与所述转台控制单元上的数据采集接口连接，导弹测试传感器通过数据采集电缆与所述箱体上的导弹测试数据采集接口连接，所述导弹测试数据采集接口通过所述通信电路与所述信号处理电路双向连接，所述信号处理电路通过所述信号自检电路与通道选择电路双向连接，所述通道选择模块通过所述导通测量电路与所述第二主控芯片双向连接。表1导弹性能测试单元对外接口表2导弹性能测试单元配套外部电缆序号电缆名称接口类型规格/型号1交流电源线三芯220v/10a3m2直流电源线y11b-1207tk-红、黑铜鼻子3m3筒测试电缆y11b-2041tk-yq49-30tj15m交流电源线采用标准货架产品，直流电源线及筒测试电缆采用afk-250和afkp-250高温导线进行电缆制作，电缆尾部套装绿色的锦纶丝套管。导弹性能测试单元配套电缆随测试单元一起放置在储运箱中，配套电缆总重量≯3kg。内部电缆连接：为了提高导弹性能测试单元的可靠性，降低电装接线复杂度，对内部电缆连接关系及连接方式进行优化，提高装配、调试效率。将数据采集口的52芯接插件分出两个插头，一个15芯插头连接到电路板组合上，提供io控制接口，另一个37芯插头连接到电路板组合上，进行模拟量采集。将产品接口的信号分出两个插头，一个25芯插头主要引出导通节点，另一个37芯插头主要引出电性能节点。两个插头分别接入到电路板组合对应的插座上。安装在箱体上的各插座及开关，均制作单独的线束后，再将插座及开关安装到箱体上，内部通过接插件进行连接，取消各插座及开关间直接采用导线相互连接的情况，便于装配。表3内部转接电缆导弹性能测试单元内部主控芯片通过数据采集接口接收转台控制单元的串行通信命令，将命令转换为继电器控制信号，电路板组合在控制信号的作用下，由内部电源提供上及测试单元内部所需的电压，控制完成电源加电、陀螺起转等动作，信号处理电路依次完成起转电流、稳速电流检测及信号检测功能。电路组合上设计有自检信号源发生电路及自检切换电路，在上位机软件的间接控制下，能够按照程序，将自检信号依次送入各信号通道，完成内部自检工作。自检时可检测当前产品电缆的连接情况，检测到有电缆连接时，将出提示框，提示操作人员确保未连接被测对象。主控芯片连接有时钟芯片，上电后自动计时，每次开机时，主控芯片存储上次测试时间，将测试时间进行累计存储，同时主控芯片内的epprom存储设备累计自检及测试次数，便于后期对设备可靠性进行统计分析。内部电源处理电路原理如图5所示，所述第二电源处理电路包括+5v直流电源模块、+12v直流电源模块以及+3.3v直流电源模块；所述+5v直流电源模块包括vrb24s05型直流电压转换芯片u1，所述u1的2脚分为三路，第一路与第二开关电源的+24v直流电源输出端连接，第二路经电容c6接地，第三路经电容c4接地，所述芯片u1的3脚与继电器k1中双刀双掷开关的一个常开分触点连接，所述芯片u1的5脚与继电器k1中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接，所述继电器k1中双刀双掷开关的一个常闭分触点与内部+5v电源连接，所述继电器k1中双刀双掷开关的另一个常闭分触点接地，所述继电器k1中双刀双掷开关的一个公共触点分为三路，第一路为直流+5v电源输出端，第二路经电容c2接地，第三路经电容c1接地，所述继电器k1中线圈的一端接第二开关电源的+24v直流电源输出端，所述继电器k1中线圈的另一端接地；所述+12v直流电源模块包括vrb24s12型直流电压转换芯片u2，所述u2的1脚接地，所述u2的2脚接+24v直流电源，所述u2的3脚分为三路，第一路为+12v直流直流电源输出端，第二路经电容c8接地，第三路经电容c7接地；所述+3.3v直流电源模块包括24s05-6w型直流电压转换芯片u5，所述u5的1脚接地，所述u5的2脚接+24v直流电源，所述u5的5脚接地，所述u5的3脚分为四路，第一路为+5v电源输出端，第二路经电容c23接地，第三路经电容c21接，第四路与ams1117-3.3v型电源芯片u6的3脚连接，所述u6的1脚接地，所述u6的2脚分为三路，第一路经电容c24接地，第二路经电容c22接地，第三路为3.3v电源输出端。导弹性能测试单元可使用外部交流电源或24v直流电源供电，内部直流电源处理部分由两部分组成，电源选择电路：采用三个继电器实现内、外部电源供电切换，继电器均采用24v继电器，继电器线圈与外部供电回路连接。当测试单元使用外部24v电源供电时，电源选择继电器闭合，将24v电源送入到dc-dc模块中，转换为符合要求的+20v、-20v及+5v电源电路，为测试单元供电。该类型dc-dc模块具有19～36v宽范围的电压输入，能够较好的适应外部电源的变化。当测试单元使用内部开关电源供电时，电源选择继电器不动作，开关电源输出的+20v、-20v及+5v电源为测试单元供电。电源转换电路：利用+24v输入电压或+20v输入电压，通过dc-dc模块转换出电路板组合所需的±12v、+5v及+3.3v电压供电路板组合使用。主控芯片外围电路如图6所示，所述第二主控芯片模块包括at90can32型主控芯片u21，所述u21的pb1以及pb2端口通过数据采集电缆与数据采集卡的do口连接，pb3与数据采集卡的di口相连，通过模拟spi通信格式与上位机软件实现数据传输；四个mc1413型继电器驱动芯片分别通过一个74hc245缓冲器与主控芯片u21的io端口连接，实现对继电器的控制；主控芯片u21通过pf4、pf5和pf6端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。主控芯片的pb1、pb2端口通过数据采集电缆与数据采集卡的do口相连，pb3与数据采集卡的di口相连，通过模拟spi通信格式与上位机软件实现数据传输。继电器驱动芯片mc1413通过缓冲器74hc245与主控芯片的io端口连接，实现继电器的控制。主控芯片通过pf4、pf5、pf6端口实现时钟芯片的初始化配置及时钟读取。主控芯片的epprom中利用30个字节存储导弹性能测试单元累计运行时间、自检合格次数、自检不合格次数、测试次数、最后三次测试时间。epprom中储存数据说明如表4所示。表4导弹性能测试单元内部导弹prom存储数据导通测量电路：导通测量电路主要采用fluke45的测量原理，实现的11项导通阻值测试。fluke45导通测量原理：fluke45电阻电路原理图如图7所示。电阻测量采用的是比率电阻技术，一个电压源与基准电阻(a1z1)和待测电阻串联，由于通过所有电阻的电流相同，因此待测电阻的阻值就取决与基准电阻和待测电阻上压降的比率。在模拟测量处理其中，根据量程的不同，将切换不同的电压源和基准的电阻，具体关系表如表5所示：表5fluke导通测量量程序量程电压源a1z1基准电阻1100ω/300ω3v1kω21000ω/3kω1.3v10.01kω310kω/30kω1.3v100.5kω4100kω/300kω1.3v1mω51000kω/3mω/10mω1.3v10mω630mω3v10mω7100mω/30mω3v10mω导弹性能测试单元导通测试原理：根据导通测试技术要求及测试结果，将导通测试量程分为3档，第一档为100ω/300ω档，第二档为10kω/30kω，第三档为100kω/300kω，即可实现11项导通项目测试。利用数据采集卡da通道产生的电压作为导通测试的电压源，通过量程选择继电器切换对应的基准电阻，通过通道切换继电器将被测回路串联至测量回路中，在电压源端及被测回路高端读取模拟量电压，利用比率法进行计算，即可得出被测回路阻值。具体电路如图8所示。测量过程控制关系如表6所示：表6导弹性能测试单元内部导通测量控制如图8所示，所述导通测试电路包括基准电压模块、标准电阻选择模块以及通道切换继电器模块，数据采集卡的da输出电压与所述基准电压模块中的输入端da0连接，所述da0分为四路，第一路经电容c15接地，第二路经电容c14接地，第三路经反向二极管d3接地，第四路经电阻r1与tl072型低噪声放大器u4a的同相输入端连接，所述u4a的反相输入端与所述u4a的输出端连接，所述u4a的电源输入端分为三路，第一路接+5v电源，第二路经电容c5接地，第三路经电容c3接地；所述u4a的接地端接地，所述u4a的输出端分为两路，第一路经电容c13接地，第二路与所述标准电阻选择模块的输入端连接；所述标准电阻选择模块的输入端分为三路，第一路经标准电阻r6后又分为两路，第一路与继电器k14中双刀双掷开关的一个常开分触点连接，第二路与所述继电器k14中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接，所述继电器k14中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k14中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接，所述继电器k14的线圈的一端接+12v直流电源，所述继电器k14的线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述标准电阻选择模块输入端的第二路经标准电阻r14后又分为两路，第一路与继电器k18中双刀双掷开关的一个常开分触点连接，第二路与所述继电器k18中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接，所述继电器k18中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k18中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接，所述继电器k18的线圈的一端接+12v直流电源，所述继电器k18的线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述标准电阻选择模块输入端的第三路经标准电阻r26后又分为两路，第一路与继电器k22中双刀双掷开关的一个常开分触点连接，第二路与所述继电器k22中双刀双掷开关的另一个常开分触点连接，所述继电器k22中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k22中双刀双掷开关的一个公共触点与另一个公共触点连接，所述继电器k22的线圈的一端接+12v直流电源，所述继电器k22的线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；通道切换继电器模块包括红外信息模块、第一基准模块、紫外信息模块、舵控模块、第二基准模块、导弹在位信息模块、+5v电源模块、+20v电源模块、角位置传感器模块、起转信号模块以及-20v电源模块，所述红外信息模块包括继电器k4，所述继电器k4中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k4中双刀双掷开关的一个常开分触点与红外信息处理电路的信号输出端连接，所述继电器k4中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k4中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k4中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k4中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k4中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述第一基准模块包括继电器k5，所述继电器k5中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k5中双刀双掷开关的一个常开分触点与第一基准电压电路的信号输出端连接，所述继电器k5中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k5中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k5中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k5中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k5中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述紫外信息模块包括继电器k11，所述继电器k11中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k11中双刀双掷开关的一个常开分触点与紫外信息处理电路的信号输出端连接，所述继电器k11中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k11中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k11中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k11中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k11中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述第二基准模块包括继电器k12，所述继电器k12中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k12中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二基准电压电路的信号输出端连接，所述继电器k12中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k12中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k12中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k12中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k12中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述第二舵控模块包括继电器k6，所述继电器k6中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k6中双刀双掷开关的一个常开分触点与第二舵控信号处理电路的信号输出端连接，所述继电器k6中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k6中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k6中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k6中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k6中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述导弹在位模块包括继电器k15，所述继电器k15中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k15中双刀双掷开关的一个常开分触点与导弹在位信号处理电路的信号输出端连接，所述继电器k15中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k15中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k15中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k15中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k15中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述+5v电源模块包括继电器k16，所述继电器k16中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k16中双刀双掷开关的一个常开分触点与+5v电源的输出端连接，所述继电器k16中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k16中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k16中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k16中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k16中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述+20v电源模块包括继电器k17，所述继电器k17中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k17中双刀双掷开关的一个常开分触点与+20v电源的输出端连接，所述继电器k17中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k17中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k17中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k17中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k17中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述角位置传感器模块包括继电器k19，所述继电器k19中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k19中双刀双掷开关的一个常开分触点与角位置信号处理电路的信号输出端连接，所述继电器k19中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k19中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k19中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k19中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k19中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述起转信号模块包括继电器k20，所述继电器k20中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k20中双刀双掷开关的一个常开分触点与起转信号处理电路的信号输出端连接，所述继电器k20中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k20中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k20中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k20中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k20中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述-20v电源模块包括继电器k21，所述继电器k21中双刀双掷开关的两个常闭分触点悬空，所述继电器k21中双刀双掷开关的一个常开分触点与-20v电源的输出端连接，所述继电器k21中双刀双掷开关的另一个常开分触点接地，所述继电器k21中双刀双掷开关的一个公共触点与所述标准电阻选择模块的输入端连接，所述继电器k21中双刀双掷开关的一个公共触点接地，所述继电器k21中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k21中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。数据采集卡的da输出电压送至ad26进行确认，确保输出电压的准确型及稳定性，通过ad26及ad27采样的结果，根据公式换算即可得出被测回路阻值。导通测量电路单独占用主控芯片的14个io口，数据采集卡的1个da通道，2个ad通道。声光控制：主控组合中利用继电器实现筒的声光控制，如图9所示，继电器闭合后，将发控接口的第14点(声信号)接入到+20v电源中，蜂鸣器发声；将发控接口的第15点(光信号)接入到gnd中，光信号指示灯点亮。信号处理电路：信号处理电路主要由运放及外围电路组成，根据测试项目要求，主要完成上12路信号处理，红外信息信号、红外程控信号、紫外信息信号、紫外程控信号、基准一、基准二、抬头指令、导引信号、角信号、跟踪信号、舵控信号2及角速率反馈等。如图10a-图10b所示，所述信号处理电路包括导引信号处理模块、抬头指令信息处理模块、红外信息处理模块、紫外信息处理模块、红外程控信息处理模块、紫外程控信息处理模块、跟踪信号处理模块、角信号处理模块、第一基准信号处理模块、第二基准信号处理模块、角速率反馈信号处理模块以及舵控信号处理模块；所述信号处理模块的输入端经所述导通测试电路与所述主控芯片的相应输出端连接，或所述信号处理模块的输入端与相应的信号采集模块的信号输出端连接，所述导引信号处理模块的信号输入端分为两路，第一路经电阻r25与低噪声运算放大器的同相输入端连接，第二路经电阻r28接地，低噪声运算放大器的反相输入端与低噪声运算放大器的信号输出端连接，所述低噪声运算放大器的电源输出端与分为三路，第一路与+12v电源连接，第二路经电容c33接地，第三路经电容c32接地；所述低噪声运算放大器的接地端分为三路，第一路与-12v电源连接，第二路经电容c37接地，第三路经电容c36接地；所述低噪声运算放大器的输出端经电阻r23后分为两路，第一路经电容c35接地，第二路为所述导引信号处理模块的信号输出端，其它信息处理模的具体电路结构与所述导引信号处理模块的电路结构类似。起转及供电电路：起转及供电电路含上供电控制电路及起转模块，上供电采用普军级继电器实现控制，起转模块采用804所委托上海麟科电子科技有限责任公司生产的起转电路板，实现导弹的起转控制，确保起转过程与随装配套的检测车一致，原理图如图11所示。起转电路中通过k2、k9、k3实现导弹+20v、-20v、+5v供电控制。起转模块端口定义如表7所示：表7导弹性能测试单元起转模块说明引脚号标号功能说明备注1+20v为起转电路提供正电源2gnd地线3-20v为起转电路提供负电源4q1起转输出15q2起转输出26uout2测试信号输出7uin2测试信号输入8uout1起转频率输出9uin1角位置传感器输入10qc起转切除信号11+12v内部控制电路供电12qzkz起转切除控制电流检测电路采用霍尼韦尔的电流传感器实现上+20v、-20v及+5v供电回路的电流检测，检测电流范围为0～6a。输出端经运放处理后，送入数据采集卡的ad通道进行模数转换。具体电路如图12所示。如图12所示，所述电流检测电路包括+20v电流检测电路、-20v电流检测电路以及+5v电流检测电路，电流检测电路采用电流传感器实现+20v、-20v及+5v供电回路的电流检测，所述电流检测电路的输出端经运算放大器处理后，送入数据采集卡的ad通道进行模数转换；所述+20v电流检测电路包括csne151-100型电流采集芯片u9，所述u9的1脚为+20v电流采样输入端，所述u9的9脚分为三路，第一路接-12v电源，第二路经电容c45接地，第三路经电容c47接地，所述u9的10脚分为三路，第一路与+12v电源连接，第二路经电容c40接地，第三路经电容c41接地，所述u9的11脚分为三路，第一路经电阻r32接地，第二路经电容c43接地，第三路经电阻r30与tl072型低噪声运算放大器u8a的同相输入端连接，所述u8a的反相输入端与所述u8a的输出端连接，所述u8a的4脚分为三路，第一路与+12v电源连接，第二路经电容c39接地，第三路经电容c38接地；所述u8a的11脚分为三路，第一路与-12v电源连接，第二路经电容c44接地，第三路经电容c46接地，所述u8a的输出端经电阻r29后分为两路，第一路经电容c42接地，第二路为所述+20v电流检测电路的输出端。通信模块：通信模块内部与主控芯片连接，接受主控芯片的控制，外部通讯接口与上can接口连接，在主控芯片的程序控制下，实现上数据的解析，能够通过数据分析判断的目标捕获状态。主控芯片通过模拟spi接口与数据采集卡完成串口通信，最终数据转发至上位机进行显示。自检电路：产品电缆插头内部两个引脚短接，当插头插入到产品插座上时，数据采集卡的ad28引脚能够测得一定电压，通过该方式判断电缆有无连接，在自检时给出确认提示。自检电路为了实现导弹性能测试单元内部电源、电路板组合性能是否正常，同时对内部导线连接关系是否正常进行检测。确保在进行导弹性能测试前，设备状态完好。内部自检按照组成情况主要分电源自检、电流检测电路自检、起转模块自检、导通测量电路自检、信号处理电路自检及通信模块自检六部分。将各路电源电压通过电阻分压至-10v～+10v范围内，送入到数据采集卡的ad端口进行模数转换。电流检测电路及起转模块自检时，供电继电器闭合，k10，k20闭合将模拟负载接入到供电及起转回路中，主控芯片的oc1a脉冲输出端口，模拟输出60～100hz的波形，模拟起转过程，在过程中，测量电流传感器的输出信号，同时在频率为95hz时，起转电路应能断开。导通测量电路自检时，继电器k23、k24、k25、k26继电器闭合，将各测试项目回路短接，通过闭合量程选择继电器及通道选择继电器，测量各回路短接状态，判断导通测试电路的工作状态。信号处理电路自检时，闭合k25及k26继电器，主控芯片的oc2a产生100hz的方波，经处理后，产生幅值为±8v，频率为100hz的双极性波形，送入到各信号处理电路，数据采集的对应ad输入通道应能检测到符合要求的波形。通信模块通过主控芯片能否完成内部初始化配置完成自检。自检电路原理图如图13a-图13b所示。如图13a-图13b所示，所述自检电路包括开关切换电路以及自检信号处理电路，所述自检信号处理电路包括电阻r82，所述电阻r82的一端为所述自检信号处理电路的信号输入端，所述信号输入端接主控芯片的oc2a引脚，所述电阻r82的另一端与tl072型运算放大器u25a的同相输入端连接，所述u25a的反相输入端分为两路，第一路经电阻r75接地，第二路经电阻r74与+12v电源连接；所述u25a的电源输入端分为三路，第一路接+12v电源，第二路经电容c99接地，第三路经电容c98接地，所述u25a的接地端分为三路，第一路与-12v电源连接，第二路经电容c106接地，第三路经电容c105接地，所述u25a的输出端经电阻r81后分为两路，第一路与tl072型运算放大器u25b的同相输入端连接，第二路经电阻r84接地，所述u25b的反相输入端接与所述u25b的输出端连接，所述u25b的输出端与电阻r78的一端连接，所述电阻r78的另一端分为三路，第一路经电容c103接地，第二路与第一开关切换电路的输入端连接，第三路与第二开关切换电路的输入端连接；所述第一开关切换电路的输入端分为六路，分别与继电器k25中第一六刀双掷开关的六个常开触点连接，所述继电器k25中第一六刀双掷开关的六个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接，所述继电器k25中第一六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接，所述继电器k25中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k25中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接；所述第二开关切换电路的输入端分为六路，分别与继电器k26中第二六刀双掷开关的六个常开触点连接，所述继电器k26中第二六刀双掷开关的六个常闭触点分别与数据采集卡的信号输出端连接，所述继电器k26中第二六刀双掷开关的六个公共触点分别与相应的信号处理模块的输入端连接，所述继电器k26中线圈的一端接+12v电源，所述继电器k26中线圈的另一端与所述mc1413型继电器驱动芯片的一个驱动输出端连接。开关电源：为了减小电源体积及重量，采用开关电源加滤波的方式为转台控制单元内部控制电路及目标模拟转台提供电源。开关电源输入电压为交流220v，输出+20v、-20v及+5v三路电源，供导弹性能测试单元使用，同时为导弹提供电源。开关电源输出电压为±20v&+5v，±20v输出电流不小于6a；+5v输出电流不小于2a。该电源具有宽电压输入范围、输入宽频噪声滤波器、快速动态响应、输入浪涌抑制电路，方便的接线端子出现方式、符合ul1950及iec950安全规程等特性。输出稳压精度为±1％，电压调整率为±0.2％，负载调整率为±1％，温度变化率为±0.02％/℃。该电源具有工业级和军级两种规格选用，mtbf>500000hrs。工业级工作温度范围-25℃～+85℃，存储温度范围-45℃～+105℃。军级工作温度范围-40℃～+85℃，存储温度范围-55℃～+105℃。dc-dc模块：该电源模块具有18～36v的宽电压输入范围，电压输出精度为±1％，输出电流大于6a，转换效率大于85％，采用金属外壳散热，能够满足使用要求。该dc-dc模块工作温度范围-40℃～+85℃，存储温度范围-40℃～+125℃，具有良好的屏蔽抗干扰性能及电磁兼容性，能够满足系统提出的环境适应性要求。该dc-dc模块mtbf为200000h，能够满足系统提出的可靠性要求。计时时钟：与转台控制单元一样采用ds1302作为计时芯片芯片。主控器：主控器同转台控制单元一样，采用at90can32单片机作为主控器，能够满足使用需求。接插件：接插件采用类型与转台控制单元系列一致。直流电源供电接口，采用y11系列圆形电连接器。外部数据采集接口采用j36a-52zj矩形电连接器。内部转接及信号传输采用j30j系列维矩形电连接器。电流传感器：采用csne151-100作为电流检测传感器，该传感器为多量程、小体积的电流传感器，基于磁补偿原理，可测量直流、交流或脉动电流。原/副边电路之间电气绝缘。采用±12v电源供电，线性度优于±0.2％，选择6a输入量程，副边满量程输出电流24ma，工作温度范围-40℃～+85℃，能够满足使用需求。运算放大器：电路组合采用tl074和tl072运放进行信号处理，该系列运放是一种在单片集成电路中配有高电压双极晶体管的输入运算放大器，具有高压摆率、低输入偏置和失调电流以及低失调电压温度系数的特点。tl07x系列的低谐波失真和低噪声等特性使其非常适用于高保真和音频前置放大器应用。选用sop封装形式，能够承受的温度范围是-40℃～+85℃。继电器：电路组合中共采用四个系列的继电器。输入端大电流电源选择采用欧姆龙的g5le-124v大功率继电器，该继电器额定触点电流为10a，线圈电压为24v，线圈功率约为400mw，触点接触电阻小于100mω，工作温度范围-40℃～+85℃。供电及起转断电控制采用贵州航天电器，普军级的jzc-078m/012-01继电器，该产品具有5a(2转换)负载能力的1/2晶体罩，双列直插式继电器，其外形尺寸、安装方式、引出端型式符合国军标和国外军用继电器系列的规定，可供航空、航天等行业作信号传输和线路切换用。该继电器触点形式为2z，采用12v电源供电，接触电阻小于50mω，动作时间小于6ms，线圈功耗不大于1.2w，寿命为2万次，工作温度范围-65℃～+85℃，相对湿度在40℃时达95％，能够满足使用要求。为了实现多回路自检，减少继电器数量，电路组合中采用了jrc-105m超小型密封电磁继电器，该产品具有6组转换触点的1/2晶体罩系列电磁继电器，其外形尺寸、安装方式、引出端型式符合国军标和国外军用继电器系列的规定，可供航空、航天等行业作信号传输和线路切换用。该继电器触点形式为6z，采用12v电源供电，接触电阻小于50mω，动作时间小于5ms，线圈功耗不大于1.8w，寿命为1万次，工作温度范围-55℃～+85℃，相对湿度在40℃时达95％，能够满足使用要求。为了实现导通通道选择，采用欧姆龙的g6a型微型继电器实现通道切换，该继电器抗电磁干扰性能强，可实现高密度封装；耐冲击电压1500v·fcc规格标志，实现耐高压；包金双接点，而且低接点振动，可以发挥高接触可靠性。选用线圈电压为12v，线圈额定电流为15ma，触点电流最大值为2a，机械寿命1亿次以上，使用环境温度为-40℃～+70℃。内部软件设计：主控芯片内的程序采用c语言进行编写，使用avrstudio集成开发环境进行开发。导弹性能测试单元内部程序流程如图14所示。上电初始化完成后，主控芯片读取内部导弹prom上次运行时间存储数据，进行累计存储。主控程序等待上位机软件的命令，根据命令执行相应的控制程序。主芯片外部中断接有掉电检测电路，当外部掉电，触发外部中断时，进入中断程序，执行连续运行时间读取及存储程序，完成数据存储，中断流程图如图15所示。当前第1页1 2 3