基于1553B-429的双接口导弹模拟器设计

中国空空导弹研究院 牛绿伟

0 引言

1553B总线是时分指令/响应式多路传输数据总线，具有双向传输特性、实时性和可靠性高等特点，已广泛应用于军事领域。429总线是早期飞机电子系统之间数字传输的标准格式，是一种串行总线，只能单向传输。

早期飞机与导弹之间多采用429串行总线进行信息交换，现在大多数新型武器与飞机之间已经采用1553B总线进行信息交换。为了满足某型武器与不同飞机的对接试验，故基于1553B-429总线进行双接口导弹模拟器设计。

双接口导弹模拟器既支持与1553接口载机系统进行联试，又支持与429接口载机系统进行对接试验，实现了一型模拟器两种接口。

1 系统硬件组成

导弹模拟器由工控机、1553B-429板卡、数字IO板卡、AD采集板卡、调理板、电缆组成，如图1所示。

图1 模拟器组成图

（1）工控机：硬件系统的核心，负责软件的运行、人机交互等；

（2）1553B-429板卡：根据使用条件分别独立实现导弹与载机间的1553总线通信和429总线通信功能；

（3）离散信号转换板：对不同规格的离散量信号进行转换与隔离，本系统中载机端离散量用来提供远程终端的地址和地址校验信号，并使用光耦器件将其转换隔离，供IO采集；对载机端的高电压转换成低电压，如28V DC转成AD板卡可采集的低电压，同时将该信号转换隔离成数字量，供IO卡采集；

（4）AD采集卡：实现模拟信号的采集；

（5）数字IO卡：实现数字信号的采集。

2 软件设计

软件系统在Windows XP环境下，利用C++Builder开发完成。软件组成图如图2所示，主控制程序流程如图3所示。

图2 软件组成图

图3 主控制程序流程图

2.1 接口识别模块

根据模拟器1553接口和429接口两个对外插座的连接情况，自动识别出当前连接的载机系统，从而确定主控程序进行1553分支或429分支。

2.2 1553B通信模块

模拟器实现远程终端RT功能，与载机BC实现数据的接收和发送。BC通过查询矢量字方式实现RT信息的中断功能。

2.3 IO/AD采集模块

IO实现对载机挂点离散量的采集，并对电压转换隔离后的离散量进行采集。IO输出实现对继电器的控制，根据工作时序控制相应继电器通断。

AD采集实现对载机接口端的直流和交流电等电压的采集。

2.4 主控制程序

主控制程序是软件的核心，负责模拟导弹工作时序。主控制软件利用IO/AD采集到的数据和总线接收到的数据，模拟导弹工作时序，实时的返回相应的数据，并控制继电器的通断。

主控制软件还负责实现人机交互，根据用户的选择进入不同工作流程或者传递不同任务参数，在界面上显示所有试验参数和导弹状态；同时，负责记录所有试验数据，包括总线、模拟量、数字量、事件等所有试验细节，供参试人员事后进行数据分析。

2.5 编程实现

软件系统在C++Builder中完成开发，开发中使用了多线程、多媒体定时器等技术。其中Thread T429用于处理429数据的接收、解析、显示和记录，线程中采取查询的方式实现429字的接收；Thread T1553用于处理1553数据的接收、解析、显示和记录，线程内部采取中断方式进行1553字的接收，并对1553字进行判断对于不符合约定的1553消息丢弃。

IO/AD的输入、继电器控制、1553/429信息的发送，都在主控制流程中实现，根据导弹工作时序及时响应载机指令。

3 测试实验

3.1 子单元测试

（1）接口和挂点识别测试

通过两种不同的模拟接口和不同挂点，模拟器上电后能识别429接口或1553接口，并能识别出挂点号。

（2）电压采集测试

在插头两端用标准电源分别注入+5V、+12V、+30V、-5V、-12V、-30V电压,模拟器能够正确采集电压，别通过合理的设置采集系数使得电压采集准确。

（3）429通信测试

利用总线发生器或其它设备，与模拟器进行429的同时接收和发送的测试，并对429字的标号、数据字、符号位能正确解析。

（4）1553通信测试

模拟器作为远程终端RT与控制端BC进行通信，对消息的发送、接收进行测试，包括常规消息、广播消息、方式指令、矢量字消息等进行测试。

3.2 集成测试

集成测试是在模拟器开发完成后，与控制台进行联试。控制台模拟载机的供电、通信等功能，模拟器模拟导弹工作逻辑与载机进行正确通信。从供电、自检、通信到发射整个流程的测试，测试结果正常满足试验需求。

4 小结

测试表明，基于1553B-429设计完成的双接口导弹模拟器通信可靠、逻辑正确，能够实现与载机不同接口的对接功能。该方案以一种设备（两种接口）替代了之前两种不同的设备，节约了成本、具有一定的先进性，同时为其它测试设备的设计开发提供了新的研制思路和解决方案。

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