寧 王保印 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：采用虛擬儀器技術(shù)，在pxi體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了某型無人機(jī)電氣性能綜合測(cè)試系統(tǒng)，可對(duì)無人機(jī)全機(jī)或各部件的性能進(jìn)行全面檢測(cè)。系統(tǒng)具有硬件可靠性高、軟件可移植性和可擴(kuò)充性強(qiáng)等特點(diǎn)，并具有優(yōu)良的性價(jià)比。

     關(guān)鍵詞：虛擬儀器

     機(jī)載設(shè)備 參數(shù)測(cè)試 模塊化結(jié)構(gòu)

     隨著虛擬儀器在測(cè)控技術(shù)上的廣泛應(yīng)用，設(shè)備檢測(cè)已進(jìn)入到開放性和具有模塊化儀器總線的新階段。無人機(jī)電氣性能綜合測(cè)試系統(tǒng)是基于pxi體系結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的檢測(cè)設(shè)備，可對(duì)無人機(jī)全機(jī)功能、各分系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)、工作程序、協(xié)同動(dòng)作和各種激勵(lì)響應(yīng)等進(jìn)行綜合性檢測(cè)。測(cè)試系統(tǒng)不僅能對(duì)被測(cè)對(duì)象的各種物理參數(shù)實(shí)施非電量到電量的轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、記錄和顯示，還能對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析計(jì)算，自動(dòng)生成測(cè)試結(jié)果報(bào)告。系統(tǒng)用靈活的計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件，并用計(jì)算機(jī)直接參與測(cè)試信號(hào)的產(chǎn)生和測(cè)量特征的解析，使硬件開發(fā)的工作量大大減小。

     1 系統(tǒng)組成

     1.1 硬件結(jié)構(gòu)

     系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)以pxi體系結(jié)構(gòu)作為測(cè)試平臺(tái)，配以相應(yīng)的功能模板。為統(tǒng)一檢測(cè)設(shè)備外部接口特性，設(shè)計(jì)了各被測(cè)設(shè)備的適配器，對(duì)被測(cè)信號(hào)做一定調(diào)理。系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。

     內(nèi)嵌入控制計(jì)算機(jī)pxi-8156/333是測(cè)試系統(tǒng)的核心部件，它控制測(cè)控儀器按邏輯次序和實(shí)驗(yàn)測(cè)試規(guī)程運(yùn)作，并以良好的人-機(jī)界面顯示被測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)及測(cè)試結(jié)果。

     數(shù)據(jù)采集模塊pxi-6031e具有64路模擬輸入通道、兩路16位模擬輸出通道、8條數(shù)字i/o線、兩個(gè)24位的可逆定時(shí)/計(jì)數(shù)器，16位垂直分辨率，100ks/s采樣率。d/a輸出模塊pxi-67138路12位模擬輸出通道和高速數(shù)據(jù)傳遞功能，每通道數(shù)據(jù)更新率最高為1ms/s。pxi-8420、8421是兩個(gè)8路rs-232和rs-422串行通訊模塊，數(shù)據(jù)傳輸速率為460kb/s，分別接收或模擬發(fā)送各種串行數(shù)據(jù)。矩陣開關(guān)模塊ni-2501在系統(tǒng)中以多路復(fù)用器的模式使用，用以提高系統(tǒng)應(yīng)用靈活性。

     1.2 軟件結(jié)構(gòu)

     軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件由系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)自檢軟件、功能模塊軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、系統(tǒng)幫助軟件等組成。

     測(cè)試系統(tǒng)選用了ni公司的measurement

     studio和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺(tái)。measurement

     studio主要應(yīng)用于虛擬儀器的開發(fā)測(cè)試和自動(dòng)化應(yīng)用軟件，它捆綁了labwindows/cvi和component

     works++，使兩者可以方便地結(jié)合使用。它以ansi c語言為內(nèi)核，集成了許多高級(jí)的功能函數(shù)庫，如串行通信庫、vxi庫、visa庫、dde庫等，支持動(dòng)態(tài)鏈接庫（ddl）。另外該平臺(tái)在儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)顯示等方面給用戶提供了強(qiáng)大的功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)和應(yīng)用提供了強(qiáng)大的功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序盡可能地相互獨(dú)立，這樣的應(yīng)用程序便于修改，通用性強(qiáng)。

     在虛擬儀器面板方面，該平臺(tái)提供了大量的儀器面板控件，如數(shù)據(jù)顯示框、滑桿、旋鈕、表頭、開關(guān)、led、按鈕等。通過編程可以對(duì)這些控件進(jìn)行靈活的控制，為開發(fā)虛擬儀器軟件提供了極大的方便。

     2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

     2.1 系統(tǒng)組織及工作原理

     無人機(jī)電氣性能綜合測(cè)試系統(tǒng)的功能框圖如圖2所示。

     系統(tǒng)對(duì)待測(cè)對(duì)象旋加輸入激勵(lì)信號(hào)，檢測(cè)其輸出特性，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，對(duì)待測(cè)對(duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行判定。下面介紹測(cè)試系統(tǒng)各主要單元的功能和相互間的關(guān)系。

     2.1.1 控制計(jì)算機(jī)

     pxi系統(tǒng)的內(nèi)嵌式計(jì)算機(jī)作為測(cè)試系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，其主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制并完成數(shù)據(jù)處理。

     2.1.2 機(jī)載計(jì)算機(jī)

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