某型机炮塔系统报自检故障的分析与应用

陈秀山

(昌河飞机工业有限责任公司，江西景德镇，333000）



某型机炮塔系统报自检故障的分析与应用

陈秀山

(昌河飞机工业有限责任公司，江西景德镇，333000）

摘要：炮塔系统报自检故障影响载机及系统功能，通过对“炮塔系统报自检故障”的原因进行逐项排查分析，得出是炮塔电子箱硬件特性引起的误报状态信息导致，针对该问题对火控系统软件进行优化，将故障代码上报的时间进行了调整，有效解决了“每次打开武器总电源，炮塔系统报自检故障”的问题。

关键词：炮塔系统；火控系统；自检故障

0　引言

炮塔系统是火控系统的重要组成部分，它的性能好坏直接影响到火控系统的反应时间和射击精度。装于某型机上的炮塔系统在进行地面功能试验时，每次打开武器总电源，显示器显示“炮塔系统自检故障”，该故障闪烁后消失。炮塔系统的性能的好坏能否有效的消灭敌机保存自己，这就要求炮塔系统的性能稳定，功能完好。该故障的出现影响了炮塔系统性能的稳定，干扰了飞行员的判断，需彻底解决该问题。

1　工作原理

飞行员通过瞄准具对目标进行搜索和瞄准，火控系统根据目标、载机等实时状态信息解算出航炮轴线位置，并发送给炮塔电子箱，炮塔电子箱接收到指令后，实时控制炮塔在水平和俯仰方向转动，当炮塔实现对目标的跟踪锁定后，由飞行员按压发射按钮完成航炮对地目标或对空目标的攻击。

火控系统发给炮塔电子箱的数据格式为CC 08 控制字 方位角度 俯仰角度 校验和。炮塔电子箱反馈的数据格式为：66 08 状态字 方位反馈角度 俯仰反馈角度 校验和。其中上报自检故障的信息在状态字中，自检故障的状态字包含炮塔电子箱故障、炮塔内部组件故障和线路故障三种情况。

2　故障定位

2.1火控系统验证

将火控系统与炮塔系统的连接断开，使用手动控制设备给炮塔电子箱提供指令信号，控制炮塔运动。上电时显示器会显示“炮塔系统自检故障”，且闪烁后消失，确认为炮塔系统异常导致该故障的产生。

2.2总线数据测试

将总线测试设备连接到随动电子箱测试接口上对火控系统与炮塔电子箱之间的总线数据进行测试, 通过对测试数据分析，得出炮塔系统自检故障是由炮塔电子箱向火控系统上报所致导致，确认为炮塔电子箱故障。

2.3炮塔电子箱内部测试

由故障现象分析，疑似为炮塔电子箱位置控制板上DSP输出信号异常引发。经分析，DSP输出信号异常存在两种可能：第一种可能为位置控制板上DSP内部解算程序异常导致；第二种可能为外部输入信号异常导致位置控制板上DSP输出信号异常。

2.4DSP内部解算程序排查

DSP内部解算程序包括以下模块：初始化模块、主循环模块、定时器中断子程序和串口通讯中断子程序等。在DSP输入端输入标准的信号源，触发DSP内部解算程序，用示波器监测信号端。结果表明信号端未变化，DSP内部解算程序正常。

2.5DSP外部排查

2.5.1复位电路信号排查

在故障复现时，检测复位电路各信号端的幅值变化。结果表明DSP信号端的幅值未出现异常，其他信号端的幅值也未出现异常，DSP复位电路正常。

2.5.2电压测试

从位置控制板上将+5V和+15V电源做测试端子引出，每次上电时检测+5V和+15V电源测试端子。

测试结果：上电后+5V和+15V电源幅值稳定。

在电源关闭后对+5V电源和+15V电源进行测试，如图4显示。

图4　电压测试图

关闭电源开关后，+15V电压降至+14.7V以下时，而此时+5V电压仍正常工作，DSP将+15V电压降低状态捕获到，认为电压不稳定，从而形成炮塔系统自检状态字，并将该状态字传输至火控系统，下次炮塔系统上电时，火控系统将该故障状态字发送给综显显示，同时炮塔系统启用自检测程序，待自检测结束后，该故障消失。

对随动电子箱外加+15V电源，在关闭电源后进行测试，未出现故障信号。

综上分析，问题定位为炮塔电子箱硬件特性引起的误报状态信息导致。

3　机理分析

炮塔电子箱+15V电源是否正常是自检状态之一，当出现+15V电压降低至+14.7V时，电子箱将报自检故障。

武器总电源关闭后随动电子箱在断电过程中+5V、+15V电源由于储能电容放电，放电延时分别为800ms、600ms，两者存在200ms的差异，在这200ms的时间内DSP检测到+15V电压降低至+14.7V以下时将自检故障上报至火控系统，此时火控系统已经将此故障记录，在下一次炮塔系统上电的过程中将此故障上报至综显显示，同时炮塔系统启用自检测程序测试，若检测无问题，该故障便会消失。

4　解决方案及验证结果

针对该问题，有两种解决方案：

(1)硬件更改：重新调配+5V和+15V电源储能电容放电的延时时间，因+5V、+15V电源储能电容在电源板、位置板、伺服板上都有布置，重新调配两者放电的延时时间需重新设计电路，难度很大，更改后的不确定性因素较多，不建议硬件更改。因此建议火控系统软件对此问题进行规避。

(2)软件更改：火控系统将故障代码上报的时间进行调整，检测炮塔电子箱连续1秒上报自检故障，则判定为炮塔系统自检故障。该方法不涉及到硬件更改，简单可靠。

验证情况：

使用更改后的火控系统软件对该问题进行机上验证，每次打开武器总电源，检测炮塔电子箱上传的数据，数据中未存在自检故障信息，综显上不会显示 “炮塔系统自检故障”，系统运行正常，无遗留问题产生，该问题得到了有效解决。

5　结论

对“每次打开武器总电源，炮塔系统报自检故障”的原因进行逐项排查分析，得出是炮塔电子箱硬件特性引起的误报状态信息导致，针对该问题对火控系统软件中故障代码上报的时间进行了调整。经验证，优化后的火控系统软件可有效解决“每次打开武器总电源，炮塔系统报自检故障”的问题。

参考文献

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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

作者简介

陈秀山（1983— ），男，山东胶南人，硕士，主要研究方向：火力控制系统与武器系统的研究。