基于DSP的某航炮綜合測(cè)控系統(tǒng)

張?jiān)?+劉小龍

摘要： 為滿足航炮在射擊過程中的高速穩(wěn)定性，以及與飛機(jī)通信的可靠性，采用以DSP TMS320F2812為核心，加以CPLD、鐵電存儲(chǔ)器、信號(hào)調(diào)理電路為其硬件設(shè)備，模塊化、安全可靠性、可測(cè)試性、人機(jī)交互的測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。其中任務(wù)管理模塊進(jìn)行故障報(bào)錯(cuò)，并在脈沖傳輸過程中通過CPLD對(duì)余彈脈沖信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)濾波處理，排除雜波對(duì)余彈脈沖所產(chǎn)生的干擾，以及根據(jù)任務(wù)管理模塊控制指示燈的閃爍次數(shù)，判斷錯(cuò)誤類型并進(jìn)行自動(dòng)糾錯(cuò)。當(dāng)測(cè)試或射擊過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤狀態(tài)，系統(tǒng)將按邏輯切斷所有輸出，以保護(hù)航炮電路和測(cè)控系統(tǒng)的安全性，并且指示燈按照規(guī)定的錯(cuò)誤碼報(bào)告當(dāng)前錯(cuò)誤，根據(jù)錯(cuò)誤類型進(jìn)行自動(dòng)排誤，并重新初始化測(cè)控系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)證此系統(tǒng)安全可靠，保證航炮順利完成任務(wù)。

關(guān)鍵詞： 模塊化設(shè)計(jì)； 航炮； 射擊穩(wěn)定性； 通信可靠性； DSP

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1004?373X（2014）08?0055?03

DSP?based monitoring and control system for aircraft gun

ZHANG Yuan， LIU Xiao?long

（Electronic Infomation Institute， Northwestern Polytechnical University， Xian 710129， China）

Abstract： In order to meet the high?speed stability in shooting process of aircraft gun， and the communication reliability between gun and aircraft， the software design of the monitoring system with high modularization， high reliability and perfect human?computer interaction was realized by taking DSP TMS320F2812 as its core， and CPLD， ferroelectric memory and signal conditioning circuit as its hardware devices. Its task management module reports fault error， and executes the corresponding filtering processing for the pulse signal of rest shells through CPLD in the process of pulse transmission， so as to eliminate clutter interference， judge the error type according to the number of the control indicator light flashing， and then correct error automatically. When an error state occurs in the process of test or shooting， the system cuts off all output on the basis of the logic， so as to protect the circuit and the monitoring system of the aircraft gun. The indicator light report the current error according to the rules of error code， and then the system corrects the error automatically and reinitializes the system. The system security and reliability was validated. The system can complete the task smoothly.

Keywords： modularization design； aircraft gun； shooting stability； communication reliability； DSP

0引言

航空機(jī)關(guān)炮[1]是軍用飛機(jī)所使用的重要武器之一。能自動(dòng)完成開膛，抽殼，拋殼，進(jìn)彈，鎖膛，擊發(fā)等系列射擊動(dòng)作。在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候，其安全性尤為重要。如果在任務(wù)過程中出現(xiàn)啞火、卡彈或者彈夾檢測(cè)錯(cuò)誤等，將會(huì)造成任務(wù)失敗，甚至?xí){到飛行員自身的生命安全。所以，安全的航炮控制和穩(wěn)定可靠地檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于航空機(jī)關(guān)炮而言，迫在眉睫。為此，本文利用DSP[2]設(shè)計(jì)了一種安全穩(wěn)定的航炮綜合測(cè)控系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，大大地提升了航炮的安全穩(wěn)定性能，并且具有很好的擴(kuò)展功能，方便裝備的更新?lián)Q代，使得飛行員能夠更好更安全地完成戰(zhàn)斗任務(wù)以及促進(jìn)我國(guó)軍事的發(fā)展。

1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

該航炮綜合測(cè)控系統(tǒng)以DSP TMS320F2812為核心，其具有較高的電機(jī)控制穩(wěn)定性。再加以CPLD（Complex Programmable Logic Device）、鐵電存儲(chǔ)器（FRAM）、信號(hào)調(diào)理電路等[3]。其中，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)各路模/數(shù)轉(zhuǎn)換A/D、數(shù)/模轉(zhuǎn)換D/A以及I/O信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換、輸出及采集，以滿足測(cè)控系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)與要求。

系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中可以看出，該硬件平臺(tái)具有比較廣泛的適應(yīng)能力，提供了較為豐富的硬件基礎(chǔ)。預(yù)留多路A/D、D/A、I/O等端口，在硬件不變的情況下，可以通過軟件完成系統(tǒng)功能的擴(kuò)充。