1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)自動測試系統(tǒng)設(shè)計及研究

隨著航機電一體程度的日益提高，作為當(dāng)前宇航電子設(shè)備首選的數(shù)據(jù)總線，MIL-STD-1553B總線(以下簡稱1553B總線)的地位日益突出，已廣泛運用于航空航天、海上武器、地面武器等領(lǐng)域。作為星載/箭載/機載/艦載/車載等控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接影響到整個系統(tǒng)的正常運行，總線故障甚至?xí)斐呻y以估計的損失。有關(guān)1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)加工、系統(tǒng)組裝前等各環(huán)節(jié)的檢測，顯得至關(guān)重要。因此，如何對1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)進行全面有效的檢測是長期以來的一個重要課題。
　　1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)

　　MIL-STD-1553B總線全稱是：飛機內(nèi)部時分制指令/響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線，采用可屏蔽雙絞線傳輸數(shù)據(jù)，以串行數(shù)字脈沖形式傳輸信號，其碼元數(shù)據(jù)采用雙相曼徹斯特碼表示，傳輸速率為1Mbit/s。1553B總線能夠掛32個終端，采用指令/響應(yīng)型通信協(xié)議，終端類型有三種：總線控制器(BC)、遠(yuǎn)程終端(RT)和總線監(jiān)視器(BM)，信息傳輸格式有BC到RT，RT到BC，RT到RT，廣播模式和系統(tǒng)控制模式。作為1553B總線數(shù)據(jù)的傳輸媒介，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)為多冗余度總線拓?fù)湫徒Y(jié)構(gòu)，連接于各個1553B終端設(shè)備之間，完成1553B協(xié)議數(shù)據(jù)通信。一個完整的1553B電纜網(wǎng)絡(luò)(如圖1所示)包括主總線(主干部分)、短接線(連接于各個終端的分支部分)、耦合器(主總線與短接線的連接點)、終止器(連接于主總線兩端)。

　　作為當(dāng)前宇航電子設(shè)備首選的數(shù)據(jù)總線，國軍標(biāo)以及美軍標(biāo)對1553B總線的測試檢驗都作了詳細(xì)說明。GJB5186.5以及SAE4115的對1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)測試標(biāo)準(zhǔn)和方法作了相關(guān)規(guī)范，但其中涉及到的儀器繁多，不利于綜合測試。依照GJB5186.5、SAE4115以及MIL-STD-1553B標(biāo)準(zhǔn)，1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)的測試檢驗需要進行：網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)故障測試、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路完整性測試、波形測試—網(wǎng)絡(luò)定性分析、波形畸變值Vmin、過零點畸變Zcross、波形對稱性RtZero等。

　　其實，測試系統(tǒng)可配置為一個智能的1553B終端測試設(shè)備。它可以連接在1553B總線網(wǎng)絡(luò)的任意一個終端上，然后通過軟件控制可以任意工作在BC/RT/BM模式，跟總線網(wǎng)絡(luò)上其它所有的終端設(shè)備進行各種數(shù)據(jù)通信，從而測試被測終端設(shè)備的各個功能是否正常。同時在進行終端設(shè)備功能測試時，系統(tǒng)可以注入或檢測數(shù)據(jù)字錯誤、命令字錯誤等各種通信錯誤，從而可以快捷而準(zhǔn)確地定位被測終端的功能故障。

　　1553B總線電纜網(wǎng)絡(luò)自動測試系統(tǒng)

　　傳統(tǒng)上，1553B電纜網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的全面測試，需要用到萬用表、特性阻抗分析儀、示波器、時域反射儀等儀器，整個測試過程十分繁瑣，實施難度大、耗時長，難以形成統(tǒng)一測試報告，效率以及可靠性很低。