CN111190416A - 一种机载火控***地面检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机载火控***地面检测装置，用于在飞机挂载导弹前对来自机载火控***和导弹发射装置的用于控制所述导弹的交联信号进行检测，其特征在于，所述检测装置包括：导弹模拟装置；信号调理单元；信号采集单元；信号发送单元；中央处理单元；手持终端。本发明解决了机载火控***功能故障缺少检测手段的难题，且装置便携性好、操作简单、测试结果直观，利于减少故障和误判机载火控***故障，提高维修的安全性。

Description

一种机载火控***地面检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及导弹与机载火控***交联信号的检测技术领域，特别地，涉及一种检测装置。另外，本发明还涉及一种采用上述检测装置进行检测的检测方法。

背景技术

目前机场对飞机机载火控***的检测与维护需挂载实弹或训练弹，通过人工观察飞机挂载的实弹或训练弹导引头的偏转及旋转等情况来判别机载火控***的性能是否正常。但是此种判别方法误判率高，还有一些机载信号根本无法通过人工判断。假若导弹在挂机状态下，出现工作不正常的情况，保障人员无法判别是由机载火控***的故障或导弹自身故障引起的导弹工作不正常。目前尚缺少一种机载火控***功能进行检测的专用设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种检测装置，用于对导弹与机载火控***之间的交联信号进行模拟检测，检测装置与机载武器挂架装置连接，用于模拟实际挂载导弹下的信号交联情况。

本发明的通过如下技术方案实现。

一种机载火控***地面检测装置，用于在飞机挂载导弹前对来自机载火控***和导弹发射装置的用于控制所述导弹的交联信号进行检测，其特征在于，所述检测装置包括：

导弹模拟装置，与机载火控***的导弹发射装置电连接，用于模拟实际挂载导弹下的电路工况；

信号调理单元，用于接收机载火控***发出的交联信号并经转换处理后输出给信号采集单元，并且接收信号发送单元信号并经转换处理后输出给机载火控***，使输出信号满足机载火控***对信号的要求；

信号采集单元，用于接收信号调理单元的采样数据并将采样数据发送至中央处理单元；

信号发送单元，用于接收中央处理单元的发送数据并将发送数据发送至信号调理单元；

中央处理单元，与手持终端无线连接，用于实现信号采集单元、信号发送单元与手持终端之间的数据转换、传输；

手持终端，与中央处理单元无线连接，用于实时监控并显示监控信息与监控结果。

优选的，还包括无线单元，实现中央处理单元和手持终端的信息通讯。

优选的，信号采集单元还设有A/D转换模块实现模拟信号到数字信号的转换；信号发送单元还设有D/A转换模块实现数字信号到模拟信号的转换。

优选的，导弹模拟装置工作时由载机供电；手持终端内置有电池做电源，通过普通220V50Hz插座或USB端口充电。

优选的，所述导弹模拟装置接收和发送的交联信号包括离散信号、模拟信号、频率信号。

优选的，所述交联信号对应的离散信号包括：“目标指示”、“选择器通道”、“挂机引导”、“距离指令”、“高度指令”信号，模拟信号包括：“航向引导电压”、“俯仰引导电压”信号，频率信号包括：“空间选通信号”、“调整信号”信号。

优选的，所述中央处理单元还设于用于将所述监控数据进行预处理的数据处理模块。

优选的，所述中央处理单元还设于用于将所述监控数据转换为数字信号的转换模块。

优选的，手持终端用于装载检测装置的检测软件，实现对机载火控***功能的地面原位检测。

优选的，所述检测装置对所述机载火控***进行实时检测包括机载火控***以下模式组合：

“实弹”或“训练弹”模式；

“投放”或“不投放”模式；

“导引头1”或“导引头2”或“导引头3”模式。

一种机载火控***地面检测方法，采用如上任一所述的机载火控***地面检测装置，所述检测方法包括：

中央处理单元接收到输入指令驱动下生成的检测数据，所述检测数据由信号调理单元接收机载火控***的交联信号且转换处理后、经信号采集单元采样后生成；

中央处理单元对所述检测数据进行数据预处理、转换，并无线传输给手机终端；

手持终端对所述检测数据进行实时监控，并实时显示测试结果。

优选的，所述检测方法还包括，经所述手持终端实时输出检测阶段，在遇到故障时输出故障原因。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明机载火控***地面检测装置及检测方法，通过对用于控制导弹的交联信号进行检测、显示、判别，且通过手持终端显示给地面机务人员，便于及时监控及发现机载火控***故障，解决了过去机场对机载火控***故障缺少检测手段的难题，同时，装置便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，大大减少了因机载火控***问题造成导弹故障或误判导弹故障的失误，提高维修的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例检测装置的原理方框示意图；

图2是本发明优选实施例检测装置安装至飞机上的结构示意图；

图3是本发明优选实施例中检测方法的流程示意图；

图4是本发明优选实施例中软件登录界面的示意图；

图5是本发明优选实施例中软件操作界面。

图6是本发明优选实施例中导弹模拟装置操作界面；

附图标记说明：

1、飞行员座舱；

2、机载火控***；

3、导弹发射装置；

4、检测装置；

5、模拟投放电缆；

6、脱落插头；

001、导弹模拟装置；

002、信号调理单元；

003、信息采集单元；

004、中央处理单元；

005、无线单元；

006、手持终端；

007、信号发送单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的优选实施例提供了一种机载火控***地面检测装置，用于在飞机挂载导弹前对来自机载火控***的用于控制导弹的交联信号进行检测，参照图1，本检测装置包括：

导弹模拟装置001，与机载火控***的导弹发射装置电连接，用于模拟实际挂载导弹下的电路工况；

信号调理单元002，用于接收机载火控***发出的交联信号并经转换处理后输出给信号采集单元003，并且接收信号发送单元007信号并经转换处理后输出给机载火控***，使输出信号满足机载火控***对信号的要求；

信号采集单元003，用于接收信号调理单元002采样数据并将采样数据发送至中央处理单元004；

信号发送单元007，用于接收中央处理单元004的发送数据并将发送数据发送至信号调理单元002；

中央处理单元004，与手持终端006无线连接，用于实现信号采集单元003、信号发送单元007与手持终端006之间的数据转换、传输；

手持终端006，与中央处理单元004无线连接，用于实时监控并显示监控信息与监控结果。

本实施例检测装置通过对用于控制导弹的交联信号进行检测、显示、判别，且通过手持终端006显示给地面机务人员，便于及时监控及发现机载火控***故障，解决了过去机场对机载火控***故障缺少检测手段的难题，同时，装置便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，大大减少了因机载火控***问题造成导弹故障或误判导弹故障的失误，提高维修的安全性。

优选地，参照图2所示，检测装置经模拟投放电缆5、脱落插头6与导弹发射装置、机载火控***连接。无线单元005，实现中央处理单元004和手持终端006的信息无线通讯。本实施例检测装置能够按时序和工作条件输出合适的导弹回馈信号到交联信号通道，本实施例信号调理单元002还可以将导弹截获到目标的截获信号反馈至机载火控***，并且在中央处理单元004通过无线连接手持终端006后显示在手持终端006上，供地面机务人员读取进而判断装置状态和判别飞机导弹发射装置和机载火控***是否正常。

优选地，导弹模拟装置001不需要充电，工作时由载机为其供电；手持终端006内置有电池做电源可通过普通220V50Hz插座或USB端口充电。

优选地，本实例中导弹模拟装置001接收和发送的交联信号包括离散信号、模拟信号、频率信号。本实例中交联信号对应的离散信号包括：“目标指示”、“选择器通道”、“挂机引导”、“距离指令”、“高度指令”等信号，模拟信号包括：“航向引导电压”、“俯仰引导电压”等信号，频率信号包括：“空间选通信号”、“调整信号”等信号。

优选地，本实例中中央处理单元004还设于用于将所述监控数据进行预处理的数据处理模块，对信号采集单元003和手持终端006发送来的数据进行处理并进行传输，本实例中中央处理单元004还设于用于将所述监控数据转换为数字信号的转换模块，对从信号采集单元003发送来的数据转换为数字信号，再传输给手持终端006。

优选地，本实施例中，信号采集单元003还设有A/D转换模块实现模拟信号到数字信号的转换；信号发送单元007还设有D/A转换模块实现数字信号到模拟信号的转换。信号采集模块003集成了模拟信号采集、离散信号采集和频率信号的采集功能，由于整合了各种类型信号的采集，完全可以满足机载信号检测仪的采集需求。该信号采集单元003内部包含了32位RISCARM单片机，集成了实时操作***的控制内核，当采集到数据后将通过数据转换模块变成数字信号，通过LORA无线通讯将数字化的采样数据发送至手持终端006。

优选地，本实施例中，手持终端006采用基于嵌入式计算机平台的WinCe6.0***。WinCe6.0***是检测装置的核心，以嵌入式设备为硬件核心平台，WinCe6.0***为实际运行的软件平台，手持终端006通过无线单元005接收由中央处理单元004传递的信号。手持终端006中的软件将会对这些信号做进一步的处理、判断和识别。手持终端006自带显示屏，可以将检测装置的检测结果实时的显示出来，以便操作人员进行观测、判断，同时可以响应手持终端006上的按键，完成软件功能和工作模式的切换。

本实施例中，WindowsCE操作***是Windows家族中的成员，为专门设计给掌上电脑(HPCs)以及嵌入式设备所使用的***环境。这样的操作***可使完整的可移动技术与现有的Windows桌面技术整合工作。WindowsCE被设计成针对小型设备(它是典型的拥有有限内存的无磁盘***)的通用操作***。6.0则代表了***的版本。

根据检测装置的工作原理，机载火控***地面检测装置测试软件采用模块化设计，***软件能完成***自检、测试流程等功能，并实现信息的实时处理、显示等功能。测试软件设计主要完成以下工作：

1、对离散信号、模拟信号及频率信号进行数据采集；

2、根据采集到的数据进行算法解析并实时判断、显示；

3、根据采集到的数据生成指定的信号并输出。

优选地，参照图3示出了本发明优选实施例中机载火控***地面检测方法的检测流程。开始后，进入目标参数加载阶段；其次进入供电阶段，软件界面启动，载机通过导弹发射架向中央处理单元004发送供电指令，开始建立手持终端006与中央处理单元004的连接。中央处理单元004和手持终端006接收到供电指令后，手持终端006对检测装置进行自检，并将检测装置自身的初始状态反馈给载机；检测完毕后，对机载火控***供电控制流程检查，判断机载火控***初始状态是否有故障；然后，进入供电好阶段，初始检测正常后，机载火控***通过导弹发射架向中央处理单元004发送目标搜索指令，并引导检测装置001搜索目标；然后，进入搜索阶段，中央处理单元004接收到载机下发的搜索指令后，引导搜索流程检查和交联信号特性检查，直到搜索到目标为止；紧接着，进入截获阶段，机载火控***根据检测装置搜索到目标信号后，并进行协同关系检查，向中央处理单元004输出发射指令；最后，进入发射流程检查阶段，中央处理单元004接收到发射指令后，根据自身初始设置，进行发射动作或不发射操作，并结束检测过程。在以上过程中，只要有任何一个环节出现故障，中央处理单元004通过手持终端001显示故障信息，并停止检测过程，直到排除故障，重新进行检测。中央处理单元004对检测项目正确性的判断是基于采集机载火控***下发给导弹模拟装置001的各种类型信号正确性进行判断，如果采集到的信号类型和范围正确，则检测项目正确，并进行下一个检测项目，如此往复，直至所有检测项目检查完毕。软件界面主要由登录界面(参见图4)、实时显示界面(参见图5)等部分构成。

优选地，本实例中检测装置对所述机载火控***进行实时检测包括机载火控***以下模式组合：

“实弹”或“训练弹”模式；

“投放”或“不投放”模式；

“导引头1”或“导引头2”或“导引头3”模式。参照图6，本实例中检测装置导弹模拟装置001的使用：

1.负载开关用于模拟导弹发射架上是否悬挂导弹。当开关打至“负载”时，说明导弹发射架上已悬挂导弹，可以给导弹模拟装置001通电；当开关打至“断开”时，说明导弹发射架上没有悬挂导弹，此时不能通电。所以，在地面对机载火控***进行检查时，必须将负载开关接通才能加电。

2.训练弹标志开关用于模拟“实弹”或“训练弹”模式。当开关打至“实弹”时，检测装置模拟“实弹”模式，此时机载火控***识别导弹类型为“实弹”，火控***工作流程按照“实弹”工作流程执行；当开关打至“训练弹”时，检测装置模拟“训练弹”模式，此时机载火控***识别导弹类型为“训练弹”，火控***工作流程按照“训练弹”工作流程执行。对机载火控***进行地面检查时，需采用地检方式，此时需要将开关打至“训练弹”模式。

3.投放选择开关用于在自动流程下控制“驾驶仪准备好”信号是否发出。在自动流程下，当开关打至“投放”模式时，若载机上满足发射条件并按下“发射”按钮，检测装置按流程返回“驾驶仪准备好”信号，流程能够进行至“正常发射”时刻，检测装置点亮“发射”信号灯；当开关打至“不投放”模式时，若载机上满足发射条件并按下“发射”按钮，检测装置不返回“驾驶仪准备好”信号，流程不能进行至“正常发射”时刻，检测装置不点亮“发射”信号灯。

4.导引头类型选择开关用于设置导引头类型。当波段开关旋转至“导1”模式时，检测装置执行1号导引头火控流程；当波段开关旋转至“导2”模式时，检测装置执行2号导引头火控流程；当波段开关旋转至“导3”模式时，检测装置执行3号导引头火控流程。设置导引头类型必须在给检测装置加电之前进行，加电后设置无效。

导弹模拟装置001上的所有信号灯用于显示相应设备的工作状态。“通讯”信号灯用于指示检测装置中央处理单元004与手持终端006的通讯状态，当手持终端006与中央处理单元004通讯一次时，“通讯”信号灯闪亮一次，若“通讯”信号灯不闪亮，说明手持终端006与中央处理004之间的无通讯。“供电”信号灯、“供电好”信号灯、“搜索”信号灯、“截获”信号灯、“发射”信号灯分别用于指示机载火控功能检查所处的阶段。

根据本发明的另一方面，还提供一种机载火控***地面检测方法，采用上述机载检测装置，检测方法包括：

中央处理单元004接收到输入指令驱动下生成的检测数据，所述检测数据由信号调理单元002接收机载火控***的交联信号且转换处理后、经信号采集单元003采样后生成；

中央处理单元004对所述检测数据进行数据预处理、转换，并无线传输给手机终端(006)；

手持终端006对所述检测数据进行实时监控，并实时显示测试结果。

优选地，检测装置对机载火控***的自动测试方法：

1.电缆连接:

(1)将模拟投放电缆5的接检测装置的一端连接到检测装置导弹模拟装置001的插座2上，接导发架的一端连接到导弹发射架的检查插座上；

(2)将检测装置的导弹脱落插头6与导弹发射架的导弹脱落插座连接；

2.测试前准备

(1)对载机进行地面检查时，检测装置训练弹标志开关设置为“训练弹”状态，投放选择开关设置为“投放”状态，导引头类型开关设置为1号导引头、2号导引头、3号导引头中的任意一种，每种导引头都需要载机重新加电进行完整的检查流程；

(2)检查检测装置的模拟投放电缆是否正常，确保连接无误；

(3)确认机上电子战加载的目标无线电参数；

(4)将检测装置导弹模拟装置001上的负载开关至于“负载”位置；

(5)载机按照正常工作流程执行导弹加电，并按照地面检查的方式执行发射控制流程。

3.测试过程

参照图5在测试软件的自动测试界面，此时载机对检测装置加电，检测装置自动执行对机载火控功能的检查，无需人员对其进行操作。检测装置加电结束后，机上操作人员启动搜索，检测装置自动按照预先设定的导引头类型执行相应的火控流程对机载火控***进行检查。

当流程中某个步骤执行正常时，相应的流程指示灯点亮，若该步骤执行过程中发生故障，则流程停止，相应的流程指示灯不点亮。

若发射控制流程正常执行到导弹允许发射，此时载机上可以按下“导弹发射”按钮。若检测装置检查载机对导弹发射流程正常，并收到“正常发射”信号，则将“发射”指示灯点亮，此时地面操作人员需手动将“负载开关”至于“断开”位置，载机正常断电。进行发射流程检查前，要确认检测装置安全包带连接可靠，导弹发射装置下方及附近没有人员和其它设备，防止发生意外。

本发明选用通用的嵌入式计算机作为主控平台，通过手持终端作为输入控制和实时显示测试结果，针对机载火控***和检测装置的交联信号设计了信号调理单元002，在WinCe6.0***上设计、编制了软件检测流程及算法，最终制作出一种机载火控***地面检测装置，经试验验证可行，也已经过客户现场试用，反馈良好，解决了过去机场对机载火控***交联信号传输故障缺少检测手段的难题，同时，设备便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，从试用报告上看，满足了机场的需要，得到了客户的认可，可以大大减少因机载火控***问题造成导弹故障或误判导弹故障的失误。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机载火控***地面检测装置，用于在飞机挂载导弹前对来自机载火控***和导弹发射装置的用于控制所述导弹的交联信号进行检测，其特征在于，所述检测装置包括：

导弹模拟装置(001)，与机载火控***的导弹发射装置电连接，用于模拟实际挂载导弹下的电路工况；

信号调理单元(002)，用于接收机载火控***发出的交联信号并经转换处理后输出给信号采集单元(003)，并且接收信号发送单元(007)信号并经转换处理后输出给机载火控***，使输出信号满足机载火控***对信号的要求；

信号采集单元(003)，用于接收信号调理单元(002)的采样数据并将采样数据发送至中央处理单元(004)；

信号发送单元(007)，用于接收中央处理单元(004)的发送数据并将发送数据发送至信号调理单元(002)；

中央处理单元(004)，与手持终端(006)无线连接，用于实现信号采集单元(003)、信号发送单元(007)与手持终端(006)之间的数据转换、传输；

手持终端(006)，与中央处理单元(004)无线连接，用于实时监控并显示监控信息与监控结果。

2.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，还包括无线单元(005)，实现中央处理单元(004)和手持终端(006)的信息通讯。

3.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，信号采集单元(003)还设有A/D转换模块实现模拟信号到数字信号的转换；信号发送单元(007)还设有D/A转换模块实现数字信号到模拟信号的转换。

4.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，导弹模拟装置(001)工作时由载机供电；手持终端(006)内置有电池做电源，通过普通220V50Hz插座或USB端口充电。

5.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，所述导弹模拟装置(001)接收和发送的交联信号包括离散信号、模拟信号、频率信号。

6.根据权利要求5所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，所述交联信号对应的离散信号包括：“目标指示”、“选择器通道”、“挂机引导”、“距离指令”、“高度指令”信号，模拟信号包括：“航向引导电压”、“俯仰引导电压”信号，频率信号包括：“空间选通信号”、“调整信号”信号。

7.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，手持终端(006)用于装载检测装置的检测软件，实现对机载火控***功能的地面原位检测。

8.根据权利要求1所述的机载火控***地面检测装置，其特征在于，所述检测装置对所述机载火控***进行实时检测包括机载火控***以下模式组合：

“实弹”或“训练弹”模式；

“投放”或“不投放”模式；

“导引头1”或“导引头2”或“导引头3”模式。

9.一种机载火控***地面检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一所述的机载火控***地面检测装置，所述检测方法包括：

中央处理单元(004)接收到输入指令驱动下生成的检测数据，所述检测数据由信号调理单元(002)接收机载火控***的交联信号且转换处理后、经信号采集单元(003)采样后生成；

中央处理单元(004)对所述检测数据进行数据预处理、转换，并无线传输给手机终端(006)；

手持终端(006)对所述检测数据进行实时监控，并实时显示测试结果。

10.根据权利要求9所述的机载火控***地面检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括，经所述手持终端(006)实时输出检测阶段，在遇到故障时输出故障原因。

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