某型高度表激励器设计实现

某型高度表激励器设计实现

张波涛罗维

张波涛罗维陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部陕西宝鸡721006

摘要：本文介绍了一种高度表激励器的设计方案，主要从硬件设计和软件设计两个方面来完成对高度表的激励功能和测试功能，为以后高度表激励器和测试仪器的研制提供参考。

关键词：高度表激励器设计实现

一、引言

随着现代飞机系统环境的集成，为了实现在实验室环境下模拟闭环联试时飞机的飞行高度，并在系统上显示飞行高度数据，我们提出了一种高度表激励器的设计方案，可完成模拟高度功能，实现飞机系统的集成联试。

二、功能要求

高度表激励器应具有支持高度表收发机静态仿真和动态仿真两种状态的激励功能，即动态模式和静态模式。同时，为了检查高度表功能和性能是否良好，该激励器集成了高度表测试状态下的测试模式。

三种模式功能要求如下：

1.静态模式：能够根据图形化用户界面手工设定参数，对高度表收发机进行激励。此过程高度表激励器独立工作，不与仿真环境交联。

2.动态模式：能够根据从仿真环境接收到的控制命令和数据对收发机进行激励。

3.测试模式：能够测试高度表在固定高度时的灵敏度、精度和其它功能。其中，静态模式和动态模式通过人机交互界面软件来实现激励功能，测试模式则需要通过硬件和人机交互界面软件来实现。

三、总体方案设计

1.工作原理。

高度表激励器启动后，默认选择为动态模式，此时高度表激励器与仿真环境交联，接收从仿真环境传输的高度数据，经过数据解算模块处理后，通过数据输出模块将RS422格式的激励高度信息发送给高度表，同时将高度表输出的ARINC429格式信息解算后的高度数据显示在人机交互界面上，应与激励高度数据一致。通过人机交互界面，根据需要可以选择静态模式，这时不与仿真环境交联，通过界面设置数据，设置的数据放入全局变量表的输入数据区，后续过程与动态模式相同。

当高度表正常运行时，激励器人机交互界面上显示其输出的高度信息，此时可以通过射频回路来测试高度表在三个固定高度的精度和灵敏度，也可以通过人机交互界面来测试高度表的其它各项功能。

激励器软件启动后，首先进行系统自检测，确认检测结构无故障后，系统进入正常工作模式，并通过实时网络向仿真环境报告系统启动状态。运行过程中仿真环境向激励器发出握手指令时，系统向仿真环境报告系统运行状态。激励器软件退出时，系统通过实时网络向飞行环境仿真报告系统退出状态。

2.硬件设计。

该型高度表激励器硬件主要由两部分组成：

（1）由计算机、光纤、PMC反射内存卡、ARINC429接口卡及RS422接口卡组成，主要用于人机交互界面软件在静态模式和动态模式下通过RS422和ARINC429接口实现高度激励功能。

（2）由延迟线、衰减器、微波开关及电源电路等组成。微波开关控制3个不同延迟线之间的切换；射频回路由固定衰减器、延迟线、可变衰减器、隔离器、3个微波开关组成，测试高度表三个固定高度的灵敏度和精度。

高度表激励器工作原理框图见图1：

图1.激励器硬件工作连接框图

3.软件设计。

该高度表激励器软件部分主要以人机交互界面为主，实现静态模式和动态模式下激励数据的解算，并完成相应格式的数据传输功能，在测试模式下实现数据的解算和显示。

高度表激励器软件由以下模块组成：

（1）人机接口模块。人机接口模块提供激励器的交互界面，包括数据设置与显示、激励器的状态控制以及运行操作。

（2）共享内存模块。共享内存模块建立在实时网络上，是系统中各个模块的交联接口，包括来自仿真环境和人机接口的输入数据和需要输出给高度表收发机的激励数据两类。

（3）数据解算模块。数据解算模块将输入的数据根据相应的算法解算出对应的激励数据。

（4）数据输出模块。数据输出模块将激励数据转换成对应的激励信号，通过相应的硬件板卡将激励信号发送给高度表收发机。采用此结构便于系统的集成，在系统集成后协同工作时，只是将人机交互的控制权移交给外部接口部分，系统内部不需要再做任何工作。这样既保证了系统联合工作时作为其中的一个节点耦合到系统中，同时也保证了在不进行大系统交联时系统可独立完成自身的全部功能。

高度表激励器软件模块交联框图见图2：

图2.软件模块交联框图

四、结语

本文提出某型高度表激励器的设计方案，包括了硬件设计和软件设计两部分，不同高度表激励器软件设计部分只须对软件相应模块代码进行修改即可使用。