舰载武器系统外部环境模拟设备研制

摘要

随着计算机技术在测试领域内的应用，发展通用综合测试系统，已成为新型武器测试技术发展的主要方向。武器系统综合化程度不断提高，其功能和性能也越来越强。因此创建一个适合于新型武器系统的外场试验环境是困难的，鉴于客观条件的复杂性和不确定性的影响，困扰外场试验成功的主要因素有：周期性长，效率低，成本大。仿真试验在一定程度上可以规避这些缺点，并且使试验可行。目前世界上军事强国已广泛采用仿真试验方式对新型的武器系统进行测试。
　　本文对舰载武器系统的外部环境进行了介绍，分析了外部环境模拟设备在武器系统研制过程的需求性。于此同时，该设备的软件系统是在Windows XP系统下使用Visual C++6.0进行研究和设计。本模拟系统有三方面的优势：
　　1，使型号的测试变得方便、易行、简单、灵活；
　　2，排除了在进行人工操作过程中的人为误差因素的影响，提高了测试的精度和可靠性；
　　3，缩短了整个测试周期。
　　本论文中所设计的外部环境模拟设备是通过RS-422A数据串口板、航空总线1553B板卡、10/100M双冗余网卡，数字-自整角机（DSC）转化模块，I/O板卡，32通道D/A板卡以及信号放大模块等硬件设备对武器系统的外部环境进行模拟仿真并且与被测设备进行信号传输和通讯。RS-422A数据串口板发送四路串口数据用来模拟导航台信息接口、局部基准导航信息，按照指定的串口数据协议与被测系统进行数据通信。航空总线1553B板卡用来模拟武器系统中1553B总线与武器系统进行通信。双冗余网卡用来模拟导航接口、时统接口、作战系统接口，按照网络数据报文格式与被测系统进行数据通信，并且能够显示被测系统发送的数据。数字-自整角机（DSC）转化模块用来模拟舰上的计程仪中对水航速和平台罗经中艏向角、纵摇角和横摇角。I/O数据有两个用途，第一个用途是用来作为数字-自整角机的输入信号；第二个用途是用来模拟舰上的电磁兼容设备和火力兼容设备。32通道的D/A板卡用来输出32路模拟信号，然后经过信号调理达到被测系统的要求，模拟信号需要按照正弦信号、方波信号、三角波信号和任意值的形式输出。武器系统在工作过程中面对着较恶劣的工作环境，数据通讯的稳定性以及实时性就显得尤为重要，在研发调试过程中，必须能够比较真实的模拟舰船在实战工程中的信号信息，并且对系统的可靠性和抗干扰能力进行有效的评估。同时考虑到被测系统的潜在需要和系统升级需要，外部环境模拟系统的硬件系统的设计流出了一定的冗余量。
　　最后，对本文所设计的外部环境模拟设备进行测试和联调，通过测试结果和数据表明，该模拟系统各项功能正常，性能指标均符合相关的要求且满足较长时间的连续工作。

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第1章 绪论

1.1 课题来源和研究的目的及意义

1.2国内外研究现状及分析

1.3课题主要研究的内容及章节安排

第2章 外部环境模拟设备总体方案设计

2.1引言

2.2被测系统的需求分析

2.3总体设计思想

2.4外部环境模拟设备硬件设计总体方案

2.5外部环境模拟设备软件设计方案

2.6 软件开发工具介绍

2.7本章小结

第3章 外部环境模拟设备硬件系统设计

3.1引言

3.2设备硬件选型

3.3信号适配箱设计

3.4 本章小结

第4章 外部环境模拟设备软件系统设计

4.1引言

4.2 软件系统流程简介

4.3 1553B总线通讯实现

4.4 RS-422A串口通讯实现

4.5 以太网通讯功能软件实现

4.6 DSC模块和D/A模块的实现

4.7 本章小结

第5章 外部环境模拟设备测试

5.1引言

5.2 测试方案设计

5.3 1553B总线通讯模块测试

5.4 RS-422A串口通讯测试

5.5 网络通讯模块测试

5.6 DSC模块测试

5.7 I/O模块测试

5.8 D/A模块测试

5.9 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果

致谢