分布式计算机技术在飞机非标测控设备中的应用

摘 要本文在总结和分析分布式计算机技术和系统实现的基础上，对分布式计算机技术在飞机非标测控设备中的应用进行分析，将苏-27战斗机控雷达天线系统中各个部件的测试和研究作为对象。从实际应用中论述了计算机测控系统的实现，提出了一种符合飞机非标测控设备的解决方案，具有低成本、易于操作等特点，希望本文的分析可以给分布式计算机技术在飞机非标测控设备中的应用提供参考。

【关键词】飞机维修 非标测控方案 分布式系统 系统集成

随着空军新机型的发展，设备寿命检测时间不断延长，增加了维修作业量。为了在大规模工作中，顺利进展维修工作，必须及时寻找一种新技术，主要解决专用测试仪器和非标测控设备存在的问题。

1 构建分布式测控系统模型

分布式测控系统主要由计算机系测控系统和分布式测控系统结构模型、分布式测控系统实现模式等四部分组成。可以由很多台计算机或处理机器连接起来，每个处理单元具有自己独立的处理和储存器，通过信息交换实现共同目标。计算机硬件、分布式控制任务处理和编程语言是组成分布式测控系统的主要部分。实现分布式测控系统的时候，可以按照总体系统要求实现数据处理和系统协调，共同控制任务进展。分布式测控系统结构模型有四种形式，

1.1 主从模式

主从处理机不会直接进行对象的测试和控制，主要进行系统指挥、进程控制和协调等任务，处理机完成对象的测试和控制等任务。

1.2 并行模式

这种模式和主从模式没有关系，主要由很多台处理机担当并处理任务。处理任务的时候，通常将大任务划分不若干个小任务，每台处理机分别担当并完成任务，任务性质决定处理器性质。

1.3 混合模式

此种模式是以上两种模式的综合，可以处理处理器不能完成的任务，具有高性能特大分布系统。

1.4 实现模式

保证模块具有并行性、自治性、可用性和透明性等基本属性。在实际应用中必须对测控对象要求、任务构成和系统构成成本以及开放研制周期等因进行考虑。

2 飞机火控雷达天线部件的特点和要求

飞机火控雷达天线部件是一种技术参数高的系统，可以在脱机状态下进行，对修理工厂要求特别严格，必须满足结构性能协调好、数据库容量大和控制度高等功能。

2.1 控制参数

第一速度控制参数。进行性能测试的时候，必须对直流电机施加速度控制参数进行控制，然后使用扫描移动等方式，实现扫描速度高、中、低等三个档位的控制[2：46-49]。第二，方向控制参数。对天线移动速度控制的同时，还需要对天线方向位置、方位角俯仰角、倾斜角等进行控制。

2.2 反馈参数

反馈参数由位置反馈参数、速度反馈参数和极限反馈参数组成。为了保证天线方向位置精确，可以对编程器方位角、俯仰角和倾斜角等位置信号参数进行控制；为了精准控制俯仰、倾斜等、方位三个角度转动速度，必须使用速度传感器对转动速度信号进行控制。除此之外，天线在极限位置的信号也应该得到反馈。

2.3 性能测试参数

（1）运动性能测试。分别进行高、中、低三挡的单自由度和全方位符合运动，检测天线运动机的机械性能。

（2）静态性能测试。对天线零件位置、机械磨损和间隙性能进行测试。

（3）极限位置性能测试。检测极限位置能否达到出厂需求。

（4）信号性能测试。对天线转动进行性控制的同时，还应该对接收位置参数进行测量，找出功率位置后，利用测试数据检测天线能付符合出厂要求。

3 飞机防火控雷达天线部件性能测控系统解决方法

3.1 系统结构模式

主从结构模式是火控雷达部件性能测控系统中比较常用的模式。

3.2 系统实现方式

将研华工业控制机作为工业主处理机，利用串口传递数据和信息，作为下位机功率测试仪工作，试下天线位置和功率测试值的协调。选用化光电子有限公司生产的可编程控制器作为编程能控制器，根据主处理机的指令和任务，分被对天线位置和运动进行控制，然后进行反馈参数配置，同时实时传输位置数据。可编程功率仪采用该公司配置的E4419B双通道高性能编程功率仪，可以达到很高的频率读取参数，满足雷达天线接受测试，并利用串口向处理器传输实时数据。

4 飞机火控雷达天线部件性能测控的解决

进行硬件配置的时候，必须按照系统功能及时解决软件方案，保证软件结构模块化。控制机是主处理机，进行下位机协调控制的同时，可以进行数据处理、查询、打印和网络传输，而且进行无人操作，必须对数据库和软件开发平台进行选择。

进行控制的时候，系统可以根据用户要求和习惯使用Windows98操作系统；还可以柑橘软件功能，选择变成语言；悬着数据库的时候，可以根据数据容量选择。可编程控制器是一种相对成熟的产品，编程语言非常的丰富而且人性化，包含梯形图、指令助记符、布尔代数等多种类型。系统可以根据开发人员的习惯和PLC，选择DirectSoft语言，并使用梯形图进行编程。

可编程仪器标准命令和HP437B是可编程功率仪给用户提供的语言，SCPI是功率出厂设置语言。由于系统采用了RA232通讯口，所以可以使用SCPI进行编程。频率发生装置和通用的INTEL51具有指令系统、功能单一和编程简单等特点。

系统采用分布式结构之后，尽量使用编程可编程且较成熟的结构，同时给每个处理单元一定的额编程语言，并配备自动检测程序，完成系统集成之后，对系统测试程序进行考虑，快速判断系统功能障碍。

5 结束语

分布式测控系统是目前使用最广泛的实现方式，主要利用先进和成熟的编程仪器、设备和技术，实现系统模块化，具有灵活集成、开发成本低、开发周期短暂、可靠性高、方便维护和简单操作等特点，优化了方案，降低了维修成本，给专用测试设备鉴定了基础。

参考文献

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作者简介

钱雅（1987-），浙江省嘉兴市人。现为国防科学技术大学机电工程与自动化学院在读硕士研究生。研究方向为测控技术与仪器。

作者单位

国防科学技术大学机电工程与自动化学院 湖南省长沙市 410073