基于PXI總線(xiàn)的瞄準設備檢定系統設計方案

　　導彈瞄準設備集光學(xué)、精密機械、電子技術(shù)于一體，是導彈武器系統中的一個(gè)重要組成部分。，它的工作性能和使用精度直接影響了導彈的橫向命中精度。在使用、運輸、儲存過(guò)程中，由于振動(dòng)、沖擊、溫度變化及內部應力變化等因素，造成設備使用精度和主要性能指標發(fā)生變化，直接影響導彈瞄準精度和武器作戰效能。因此，必須對瞄準設備進(jìn)行定期檢定和使用前復檢。目前配備的傳統計量檢定系統大多體積龐大，操作復雜，自動(dòng)化程度低、通用性差、無(wú)法實(shí)現伴隨計量保障和靠前計量保障。

　　本文基于PXI總線(xiàn)和虛擬儀器的設計思想，設計并實(shí)現一種新型的導彈瞄準設備虛擬計量檢定系統，對系統的硬件組成、檢測原理和系統軟件進(jìn)行了論述。而且具有良好的通用性、擴展性，通過(guò)適當增加部分硬件接口和編制相應的軟件就能實(shí)現其他型號瞄準設備的檢測。實(shí)現了伴隨計量保障和靠前計量保障任務(wù)，應用前景十分廣闊。

　　2. PXI總線(xiàn)簡(jiǎn)介

　　PXI（PCI eXtension for Instrumentation）總線(xiàn)是美國國家儀器公司（National Instrumentation,NI）于1997年發(fā)布的模塊化儀器總線(xiàn)規范。其核心是將高速PCI總線(xiàn)和Compact PCI模塊結構的所有優(yōu)越性能集于一身。PXI總線(xiàn)具有32/64位數據傳輸能力以及分別高達132MB/s和264MB/s的數據傳輸速度，另外，還支持PCI-PCI橋路擴展和即插即用。并增加了專(zhuān)門(mén)的系統參考時(shí)鐘、觸發(fā)總線(xiàn)、星形觸發(fā)線(xiàn)和模塊間的局部總線(xiàn)，以此來(lái)滿(mǎn)足高精確度的定時(shí)、同步與數據通信要求。

　　PXI除使用嵌入式計算機，還可通過(guò)MXI-3接口，擴展PXI的系統控制，包括外接PC控制、多機箱擴展和更長(cháng)的距離控制，擴大了PXI的應用范圍，不但可以在一個(gè)PXI機架上插入8塊插卡（1個(gè)系統模塊和7個(gè)儀器模塊 ），而且可以通過(guò)擴展接口MXI-3,以星形或菊花鏈連接多個(gè)PXI機箱。為了滿(mǎn)足測控模塊的需要，PXI總線(xiàn)不但提供了33MHz的系統時(shí)鐘，還提供了10MHz的TTL參考時(shí)鐘信號、TTL觸發(fā)總線(xiàn)和12引腳的局部總線(xiàn)，使得同步、觸發(fā)和時(shí)鐘等功能的信號線(xiàn)均可以直接從PXI總線(xiàn)上獲得，而不需要繁多的連線(xiàn)電纜。

　　PXI以容易承受的價(jià)格提供了其他價(jià)格昂貴測試平臺（如VXI）上高精度儀器才具有的同步、定時(shí)特性。PXI模塊儀器可以在不降低測量精度并節約研制經(jīng)費的情況下，提供高性能的測試、測量和數據采集。

　　3. 系統方案

　　3.1 系統硬件組成

　　根據導彈瞄準設備被測設備的特點(diǎn)和各種測試參數的要求，綜合各種因素，本系統選用美國NI公司的PXI產(chǎn)品作為系統采集設備來(lái)構建檢定系統的硬件平臺，系統采用基于PXI總線(xiàn)的外控計算機方案，硬件部分由便攜工業(yè)計算機、光學(xué)檢測設備和電子檢測設備三大模塊組成，如圖1所示。

圖1 系統硬件組成

　　工業(yè)筆記本電腦是系統的主控部分，它經(jīng)由MXI-3控制套件連接PXI總線(xiàn)，通過(guò)其擴展槽中的各個(gè)功能卡及總線(xiàn)控制電子檢測設備和光學(xué)檢測設備，完成各信號的采集，并通過(guò)運用Visual Basic和Measurement Studio構建的虛擬計量軟件系統，完成檢測數據的分析處理和結果顯示。

　　電子檢測設備主要由PXI模塊儀器、PCL720數字I/O模塊、信號轉接儀和其它附件、電纜組成，其中PXI模塊儀器包括PXI-1002機箱、MXI-3控制套件和PXI-6052E多功能數據采集模塊，NI-4060數字萬(wàn)用表模塊。MXI-3控制套件連接主控計算機和PXI測試儀器，多功能數據采集模塊、數字萬(wàn)用表模塊完成信號的采集和處理，信號轉接儀完成專(zhuān)用接口和通用接口的轉接，并通過(guò)PCL720模塊控制多路輸入信號的通道分時(shí)選通。