航空相機內場檢測儀的設計

摘 要：航空相機是為新型戰術偵察機配備的偵察設備，相機工作時惡劣的載機條件和環境條件，會引起相機產生各種故障。為保證相機正常工作，在地面對航空相機進行故障診斷顯得非常重要。本文針對航空相機的地面檢測需求，設計了配套的航空相機故障檢測系統。系統采用自動測試設備原則進行設計，檢測資源由基于PC104總線的嵌入式計算機統一管理，根據檢測需求對資源進行合理分配。系統可在地面上仿真航空相機與飛機之間的通訊任務，完成對相機整機的性能檢測。實踐證明檢測儀可快速有效的對航空相機進行故障檢測，縮短排故時間，保證相機正常工作。

關鍵詞：航空相機； 故障診斷； 任務仿真

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：B文章編號：1671-7953(2009)01-0025-03

Design of Aerocamera Infield Detector

TIAN Cheng-jun1，AN Zhi-yong2，LI Li-juan2，YANG Cheng-yu2，DUAN Jie2

（1.College of ElectronicsInformation Engineering，Changchun University of Science and Technology，130022，China；

2.College of Photoelectrical Engineering，ChangChun University of Science and Technology，ChangChun，130022，China）

Abstract: Aerocamera is a reconnaissance equipment which is provided for the new type scout airplane.The abominable working condition of circumstance gives rise to various kinds of fault. To assure the camera work normally，fault diagnose of aerocamera on the ground becomes important. According to the ground testing，this paper designs a fault diagnose system for aerocamera. The overall design of camera detecting system uses the theory of ATE.All the detection resources are managed by embedded industrial computer based on PC104 bus，and distributed by demand of camera detecting. This system can emulate the communication task between aerocamera and airplane on the ground，complete the detection of whole machine performance. Engineering practice shows this detector can rapidly detect the fault of aerocamera，and shorten the fault obviation time，guarantee aerocamera work normally.

Key words: aerocamera；fault diagnose；communication task emulate

可見光膠片型航空相機是為偵察機配備的偵察設備，可對地（海）面目標作掃描偵察攝影，監視戰場態勢變化。相機在使用的過程中會出現故障，這些故障來源于相機自身情況、載機條件、環境條件、使用維護和人員操作。要排除故障首先查出故障所在，因此，對航空相機的故障診斷技術的研究就變得尤為重要。本文針對航空相機的檢測需求設計完成了航空相機內場檢測儀，該檢測儀是中低空全景相機配套的地面檢測設備，可以檢測全景相機整機工作是否正常，并可對有故障相機進行實時故障診斷。

1 檢測儀總體方案設計

檢測儀采用PC104嵌入式計算機結構，附加信號仿真模擬功能模塊、通訊數據總線接口模塊、檢測信號采集調理功能模塊及其它配套功能模塊，構成了檢測儀的相機管理仿真通道和單板功能檢測通道，完成檢測儀的主要功能。

相機管理仿真通道主要用于仿真載機管理系統中主控計算機對相機的管理控制功能。其通訊接口依據429總線標準設計，可完成符合此標準的所有信號的輸入、輸出和調理。

單板功能檢測通道分為5個子通道，分別用于檢測相機的主控板、曝光板、補償調焦板、429通訊板、電源板。建立檢測所需的各種附加激勵信號源、信號調理、測試控制功能模塊，各檢測子通道數據接口與所檢測的電路板接口相對應，可完成各功能電路板的實時檢測。內場檢測儀總體結構組成如圖1所示：

其中主控系統是檢測儀的核心部分，由PC104總線結構的計算機及板卡構成。主控系統提供了檢測儀所需的航空總線、工業總線、數字量輸入輸出、模擬量輸入輸出等基礎檢測資源，所有資源由PC104總線的嵌入式計算機統一管理，根據檢測需要對檢測資源進行合理分配。主控系統組成如圖2所示。

2 檢測儀系統的軟件設計

2.1 軟件的總體設計

檢測儀的軟件主要包括系統自檢模塊、任務仿真管理模塊和板級檢測功能模塊，軟件基本流程如圖3所示。檢測儀系統加電后，首先進行系統自檢，若系統自檢不通過，則將向檢測人員提供系統錯誤信息；自檢成功后，系統進入檢測項目選擇菜單，由操作人員根據菜單提示選擇檢測項目，并根據檢測需要輸入相應參數，進入檢測流程，檢測結束后，檢測儀在顯示屏上給出檢測結果，經操作人員確認后，返回檢測項目選擇菜單，以進行下一項檢測或退出系統。

2.2 板級電路性能檢測的軟件設計

在完成Windows操作系統引導后，系統將自動進入檢測儀自檢程序，如果系統自檢不成功，則系統將進入錯誤處理程序，并中斷檢測流程。如果系統自檢成功，則系統將進入操作界面，提示并等待操作人員輸入檢測項目選擇指令。

板級電路性能檢測界面有六個控制選項，分別實現不同的功能檢測，如圖4所示。當根據系統菜單提示選定某一板級檢測項目后，系統將執行相應的檢測流程，在板級檢測過程中，所有檢測流程均由系統自動執行，檢測軟件將根據各被檢測板的檢測指標給出檢測結論，全部檢測項目檢測完畢后將提示檢測人員對檢測結果進行確認并返回系統主菜單。

2.3 機載任務仿真系統軟件設計

任務仿真系統可在相機沒有與飛機連接的情況下，在地面上仿真航空相機與飛機之間的通訊任務，仿真航空相機載機管理系統中主控計算機對相機的控制，可模擬確定相機工作方式所需的飛機空中姿態數據，通過429總線接口向相機發送控制指令及模擬數據，接收、處理航空相機的工作反饋信息，供地面檢查人員進行相機工作狀態及工作性能判斷。相機任務系統仿真測試界面如圖5所示。

任務仿真操作界面分為三個部分，上部為任務仿真系統發送給相機的參數，該部分數據可以根據需要進行修改，滿足測試的需求。下部為相機返回的狀態數據，該部分數據為只讀。右部為操作指示，給出了相應指令對應的操作鍵，其操作的有效性依賴于相機返回的狀態字，按鈕變成灰色表示此時不能進行該操作。

3 結論

本文針對航空相機的地面檢測需求，設計完成了內場檢測儀，作為某型全景相機配套地面檢測設備，該檢測儀可檢測航空相機整機工作是否正常，并可對相機控制系統進行板級故障診斷。該檢測儀研制手段先進，結構設計合理，在系統組成連接、操作使用等方面與全景相機完全配套和兼容，在可靠性、維修性、系統總體性能上都比較穩定，為全景相機的研制和使用提供了強有力的保障。

參考文獻

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