一種自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)接口適配器研制
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圖中RGX-1A、RGX-1B為多卜勒雷達(dá)縱向速度信號(hào)和橫向速度信號(hào)的預(yù)處理電路,包括低通濾波、緩沖隔離和梯度控制;RGX-IC為真空速信號(hào)的AC/DC變換;RGX-2為多卜勒雷達(dá)速度信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換模塊;RGX-3為離散信號(hào)的處理模塊。
1.2 極坐標(biāo)指示器導(dǎo)航信號(hào)適配器
1.2.1 適配器功能
該適配器完成導(dǎo)航計(jì)算機(jī)輸出的地速串行數(shù)據(jù)（12.5±0.1kbit/s）中的目標(biāo)方位、偏流角和待飛距離信號(hào)計(jì)算,并將目標(biāo)方位和偏流角信號(hào)調(diào)整為極坐標(biāo)指示器能夠接收的符合ARINC407標(biāo)準(zhǔn)的同步器信號(hào),將等飛距離信號(hào)調(diào)整為四位LED顯示器的顯示信號(hào)。
1.2.2 硬件設(shè)計(jì)
以8031單片機(jī)為信心,結(jié)合相應(yīng)的外圍電路設(shè)計(jì),構(gòu)成一個(gè)ARINC429總線信號(hào)的求解和信號(hào)匹配系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)框圖如圖4所示。
圖中,8031作為核心芯片,它與27256程序存儲(chǔ)器和61256數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng),完成對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)輸出的ARINC429總線信號(hào)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、計(jì)算和信號(hào)匹配等操作并進(jìn)行控制。
3282板以HS-3228、8255等芯片構(gòu)成處理電路,現(xiàn)將導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的32位ARINC429串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合8031單片機(jī)8位數(shù)據(jù)總線要求的并行數(shù)據(jù),由單片機(jī)最小系統(tǒng)控制,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集。
SZZ板以高精度數(shù)字/軸角轉(zhuǎn)換模塊和8155等芯片為核心,構(gòu)成目標(biāo)方位角和偏流角的數(shù)字/軸角轉(zhuǎn)換電路,實(shí)現(xiàn)將3282板采集來(lái)的目標(biāo)方位角和偏流角的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為符合ARINC407標(biāo)準(zhǔn)的同步器信號(hào),送給極坐標(biāo)指示器,使其指示相應(yīng)的參數(shù)。
8279板以8279芯片為核心,構(gòu)成鍵盤(pán)和顯示器驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)待飛距離的顯示數(shù)據(jù)的處理和四位LED顯示器的功率驅(qū)動(dòng)。
為了便于程序的調(diào)試和修改,軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法。程序模塊主要包括主程序模塊、中斷服務(wù)（數(shù)據(jù)采集）子程序模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序模塊、信號(hào)匹配子程序模塊、數(shù)碼顯示子程序模塊等。其中數(shù)據(jù)采集子程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序流程圖如圖5（a）、(b)所示。
2 系統(tǒng)調(diào)試
兩種適配器的主要元器件均采用軍品,并經(jīng)篩選,電路參數(shù)經(jīng)反復(fù)計(jì)算和調(diào)整,保證了輸出信號(hào)的精度。系統(tǒng)連機(jī)后,通過(guò)地面開(kāi)車實(shí)驗(yàn),長(zhǎng)時(shí)間工作性能穩(wěn)定。雷達(dá)輸出的30mV/Kt、400Hz交流模擬電壓信號(hào)為例,經(jīng)多卜勒導(dǎo)航信號(hào)適配器轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,其模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度如表1所示,滿足了工作精度要求。
表1 多卜勒導(dǎo)航信號(hào)適配器模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度
| 通道名稱 | 模擬信號(hào) | 數(shù)字信號(hào) |
| Vy通道 Vx通道 | 30mV/Kt 30mV/Kt | 36脈沖/Kt±1脈沖/Kt 18脈沖/Kt±1脈沖/Kt |
極坐標(biāo)指示器導(dǎo)航信號(hào)適配器將導(dǎo)航計(jì)算機(jī)輸出的ARINC429總線信號(hào)的應(yīng)飛航向、偏流角、待飛距離信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)供極坐標(biāo)指示器使用。其轉(zhuǎn)換精度和響應(yīng)時(shí)間如表2所示,完全滿足指示器指示精度和靈敏度的要求。到目前為止,研制的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)鑒定并裝機(jī)飛行4000多小時(shí),性能優(yōu)良。
表2 極坐標(biāo)指示器導(dǎo)航信號(hào)適配器數(shù)/模轉(zhuǎn)換精度和響應(yīng)時(shí)間
| 性能指標(biāo) 參量名稱 | 精 度 | 響應(yīng)時(shí)間 |
| 應(yīng)飛航向 偏流角 待飛距離 | ±0.9度 ±0.9度 ±0.1海里 | 10ms 10ms 1ms |
評(píng)論