基于1553B-429的雙接口導彈模擬器設計

中國空空導彈研究院 牛綠偉

0 引言

1553B總線是時分指令/響應式多路傳輸數據總線，具有雙向傳輸特性、實時性和可靠性高等特點，已廣泛應用于軍事領域。429總線是早期飛機電子系統(tǒng)之間數字傳輸的標準格式，是一種串行總線，只能單向傳輸。

早期飛機與導彈之間多采用429串行總線進行信息交換，現在大多數新型武器與飛機之間已經采用1553B總線進行信息交換。為了滿足某型武器與不同飛機的對接試驗，故基于1553B-429總線進行雙接口導彈模擬器設計。

雙接口導彈模擬器既支持與1553接口載機系統(tǒng)進行聯試，又支持與429接口載機系統(tǒng)進行對接試驗，實現了一型模擬器兩種接口。

1 系統(tǒng)硬件組成

導彈模擬器由工控機、1553B-429板卡、數字IO板卡、AD采集板卡、調理板、電纜組成，如圖1所示。

圖1 模擬器組成圖

（1）工控機：硬件系統(tǒng)的核心，負責軟件的運行、人機交互等；

（2）1553B-429板卡：根據使用條件分別獨立實現導彈與載機間的1553總線通信和429總線通信功能；

（3）離散信號轉換板：對不同規(guī)格的離散量信號進行轉換與隔離，本系統(tǒng)中載機端離散量用來提供遠程終端的地址和地址校驗信號，并使用光耦器件將其轉換隔離，供IO采集；對載機端的高電壓轉換成低電壓，如28V DC轉成AD板卡可采集的低電壓，同時將該信號轉換隔離成數字量，供IO卡采集；

（4）AD采集卡：實現模擬信號的采集；

（5）數字IO卡：實現數字信號的采集。

2 軟件設計

軟件系統(tǒng)在Windows XP環(huán)境下，利用C++Builder開發(fā)完成。軟件組成圖如圖2所示，主控制程序流程如圖3所示。

圖2 軟件組成圖

圖3 主控制程序流程圖

2.1 接口識別模塊

根據模擬器1553接口和429接口兩個對外插座的連接情況，自動識別出當前連接的載機系統(tǒng)，從而確定主控程序進行1553分支或429分支。

2.2 1553B通信模塊

模擬器實現遠程終端RT功能，與載機BC實現數據的接收和發(fā)送。BC通過查詢矢量字方式實現RT信息的中斷功能。

2.3 IO/AD采集模塊

IO實現對載機掛點離散量的采集，并對電壓轉換隔離后的離散量進行采集。IO輸出實現對繼電器的控制，根據工作時序控制相應繼電器通斷。

AD采集實現對載機接口端的直流和交流電等電壓的采集。

2.4 主控制程序

主控制程序是軟件的核心，負責模擬導彈工作時序。主控制軟件利用IO/AD采集到的數據和總線接收到的數據，模擬導彈工作時序，實時的返回相應的數據，并控制繼電器的通斷。

主控制軟件還負責實現人機交互，根據用戶的選擇進入不同工作流程或者傳遞不同任務參數，在界面上顯示所有試驗參數和導彈狀態(tài)；同時，負責記錄所有試驗數據，包括總線、模擬量、數字量、事件等所有試驗細節(jié)，供參試人員事后進行數據分析。

2.5 編程實現

軟件系統(tǒng)在C++Builder中完成開發(fā)，開發(fā)中使用了多線程、多媒體定時器等技術。其中Thread T429用于處理429數據的接收、解析、顯示和記錄，線程中采取查詢的方式實現429字的接收；Thread T1553用于處理1553數據的接收、解析、顯示和記錄，線程內部采取中斷方式進行1553字的接收，并對1553字進行判斷對于不符合約定的1553消息丟棄。

IO/AD的輸入、繼電器控制、1553/429信息的發(fā)送，都在主控制流程中實現，根據導彈工作時序及時響應載機指令。

3 測試實驗

3.1 子單元測試

（1）接口和掛點識別測試

通過兩種不同的模擬接口和不同掛點，模擬器上電后能識別429接口或1553接口，并能識別出掛點號。

（2）電壓采集測試

在插頭兩端用標準電源分別注入+5V、+12V、+30V、-5V、-12V、-30V電壓,模擬器能夠正確采集電壓，別通過合理的設置采集系數使得電壓采集準確。

（3）429通信測試

利用總線發(fā)生器或其它設備，與模擬器進行429的同時接收和發(fā)送的測試，并對429字的標號、數據字、符號位能正確解析。

（4）1553通信測試

模擬器作為遠程終端RT與控制端BC進行通信，對消息的發(fā)送、接收進行測試，包括常規(guī)消息、廣播消息、方式指令、矢量字消息等進行測試。

3.2 集成測試

集成測試是在模擬器開發(fā)完成后，與控制臺進行聯試。控制臺模擬載機的供電、通信等功能，模擬器模擬導彈工作邏輯與載機進行正確通信。從供電、自檢、通信到發(fā)射整個流程的測試，測試結果正常滿足試驗需求。

4 小結

測試表明，基于1553B-429設計完成的雙接口導彈模擬器通信可靠、邏輯正確，能夠實現與載機不同接口的對接功能。該方案以一種設備（兩種接口）替代了之前兩種不同的設備，節(jié)約了成本、具有一定的先進性，同時為其它測試設備的設計開發(fā)提供了新的研制思路和解決方案。

[1]易凡,雷杰.1553B總線在某制導控制系統(tǒng)中的設計與實現[J].航空兵器,2011(2):61-64.

[2]樊會濤,崔顥,天光.空空導彈70年發(fā)展綜述[J].航空兵器,2016(1):3-12.

[3]宋麗茹,何鋒,熊華鋼.航空電子藍圖系統(tǒng)實時性設計[J].電光與控制,2010(6):5-8.

[4]薛小波,李治斌,彭學鋒.基于1553B的總線導彈模擬器設計[J].兵工自動化,2016(11):19-21.