某型機炮塔系統報自檢故障的分析與應用

陳秀山

(昌河飛機工業有限責任公司，江西景德鎮，333000）

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某型機炮塔系統報自檢故障的分析與應用

陳秀山

(昌河飛機工業有限責任公司，江西景德鎮，333000）

摘要：炮塔系統報自檢故障影響載機及系統功能，通過對“炮塔系統報自檢故障”的原因進行逐項排查分析，得出是炮塔電子箱硬件特性引起的誤報狀態信息導致，針對該問題對火控系統軟件進行優化，將故障代碼上報的時間進行了調整，有效解決了“每次打開武器總電源，炮塔系統報自檢故障”的問題。

關鍵詞：炮塔系統；火控系統；自檢故障

0　引言

炮塔系統是火控系統的重要組成部分，它的性能好壞直接影響到火控系統的反應時間和射擊精度。裝于某型機上的炮塔系統在進行地面功能試驗時，每次打開武器總電源，顯示器顯示“炮塔系統自檢故障”，該故障閃爍后消失。炮塔系統的性能的好壞能否有效的消滅敵機保存自己，這就要求炮塔系統的性能穩定，功能完好。該故障的出現影響了炮塔系統性能的穩定，干擾了飛行員的判斷，需徹底解決該問題。

1　工作原理

飛行員通過瞄準具對目標進行搜索和瞄準，火控系統根據目標、載機等實時狀態信息解算出航炮軸線位置，并發送給炮塔電子箱，炮塔電子箱接收到指令后，實時控制炮塔在水平和俯仰方向轉動，當炮塔實現對目標的跟蹤鎖定后，由飛行員按壓發射按鈕完成航炮對地目標或對空目標的攻擊。

火控系統發給炮塔電子箱的數據格式為CC 08 控制字 方位角度 俯仰角度 校驗和。炮塔電子箱反饋的數據格式為：66 08 狀態字 方位反饋角度 俯仰反饋角度 校驗和。其中上報自檢故障的信息在狀態字中，自檢故障的狀態字包含炮塔電子箱故障、炮塔內部組件故障和線路故障三種情況。

2　故障定位

2.1火控系統驗證

將火控系統與炮塔系統的連接斷開，使用手動控制設備給炮塔電子箱提供指令信號，控制炮塔運動。上電時顯示器會顯示“炮塔系統自檢故障”，且閃爍后消失，確認為炮塔系統異常導致該故障的產生。

2.2總線數據測試

將總線測試設備連接到隨動電子箱測試接口上對火控系統與炮塔電子箱之間的總線數據進行測試, 通過對測試數據分析，得出炮塔系統自檢故障是由炮塔電子箱向火控系統上報所致導致，確認為炮塔電子箱故障。

2.3炮塔電子箱內部測試

由故障現象分析，疑似為炮塔電子箱位置控制板上DSP輸出信號異常引發。經分析，DSP輸出信號異常存在兩種可能：第一種可能為位置控制板上DSP內部解算程序異常導致；第二種可能為外部輸入信號異常導致位置控制板上DSP輸出信號異常。

2.4DSP內部解算程序排查

DSP內部解算程序包括以下模塊：初始化模塊、主循環模塊、定時器中斷子程序和串口通訊中斷子程序等。在DSP輸入端輸入標準的信號源，觸發DSP內部解算程序，用示波器監測信號端。結果表明信號端未變化，DSP內部解算程序正常。

2.5DSP外部排查

2.5.1復位電路信號排查

在故障復現時，檢測復位電路各信號端的幅值變化。結果表明DSP信號端的幅值未出現異常，其他信號端的幅值也未出現異常，DSP復位電路正常。

2.5.2電壓測試

從位置控制板上將+5V和+15V電源做測試端子引出，每次上電時檢測+5V和+15V電源測試端子。

測試結果：上電后+5V和+15V電源幅值穩定。

在電源關閉后對+5V電源和+15V電源進行測試，如圖4顯示。

圖4　電壓測試圖

關閉電源開關后，+15V電壓降至+14.7V以下時，而此時+5V電壓仍正常工作，DSP將+15V電壓降低狀態捕獲到，認為電壓不穩定，從而形成炮塔系統自檢狀態字，并將該狀態字傳輸至火控系統，下次炮塔系統上電時，火控系統將該故障狀態字發送給綜顯顯示，同時炮塔系統啟用自檢測程序，待自檢測結束后，該故障消失。

對隨動電子箱外加+15V電源，在關閉電源后進行測試，未出現故障信號。

綜上分析，問題定位為炮塔電子箱硬件特性引起的誤報狀態信息導致。

3　機理分析

炮塔電子箱+15V電源是否正常是自檢狀態之一，當出現+15V電壓降低至+14.7V時，電子箱將報自檢故障。

武器總電源關閉后隨動電子箱在斷電過程中+5V、+15V電源由于儲能電容放電，放電延時分別為800ms、600ms，兩者存在200ms的差異，在這200ms的時間內DSP檢測到+15V電壓降低至+14.7V以下時將自檢故障上報至火控系統，此時火控系統已經將此故障記錄，在下一次炮塔系統上電的過程中將此故障上報至綜顯顯示，同時炮塔系統啟用自檢測程序測試，若檢測無問題，該故障便會消失。

4　解決方案及驗證結果

針對該問題，有兩種解決方案：

(1)硬件更改：重新調配+5V和+15V電源儲能電容放電的延時時間，因+5V、+15V電源儲能電容在電源板、位置板、伺服板上都有布置，重新調配兩者放電的延時時間需重新設計電路，難度很大，更改后的不確定性因素較多，不建議硬件更改。因此建議火控系統軟件對此問題進行規避。

(2)軟件更改：火控系統將故障代碼上報的時間進行調整，檢測炮塔電子箱連續1秒上報自檢故障，則判定為炮塔系統自檢故障。該方法不涉及到硬件更改，簡單可靠。

驗證情況：

使用更改后的火控系統軟件對該問題進行機上驗證，每次打開武器總電源，檢測炮塔電子箱上傳的數據，數據中未存在自檢故障信息，綜顯上不會顯示 “炮塔系統自檢故障”，系統運行正常，無遺留問題產生，該問題得到了有效解決。

5　結論

對“每次打開武器總電源，炮塔系統報自檢故障”的原因進行逐項排查分析，得出是炮塔電子箱硬件特性引起的誤報狀態信息導致，針對該問題對火控系統軟件中故障代碼上報的時間進行了調整。經驗證，優化后的火控系統軟件可有效解決“每次打開武器總電源，炮塔系統報自檢故障”的問題。

參考文獻

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Analysis and application of the self checking fault of the turret system of a certain type of machine

Chen Xiushan
(AVIC CHANGGE AIRCRAFT INDUSTRY CORPORATION LTD.Jiangxi Jingdezhen，333000)

Abstract：A machine gun turret system self check fault cause turret system is not working properly,affect the performance of the aircraft.In this paper,the reasons of "turret system self check fault" itemized investigation analysis,that turret electronic box hardware characteristics caused by false information, aiming at the problem of the fire control system software is optimized, fault code reported time has been adjusted, effectively solve the problem of "every time you open the total power of the weapons, turret system self check fault".

Keywords：turret system；fire control system；self check fault

作者簡介

陳秀山（1983— ），男，山東膠南人，碩士，主要研究方向：火力控制系統與武器系統的研究。