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[摘 要]上反稳像平台直接影响火控系统性能的发挥，本文采用了实装系统静态和动态相结合、离线和在线相结合的方式，搭建一套既可以对上反稳像平台进行故障诊断，又能完成性能检测的系统。
[关键词]上反稳像 检测
中图分类号：F213 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0305-01
一、 引言
目前上反稳像平台在军事上的应用越来越广泛，在稳像工况下，瞄准线独立稳定，火炮轴线随动于瞄准线，从而实现行进间、停止间和短停间对运动目标和静止目标的设计，充分发挥装备的火力，提高战场的生存能力。上反稳定平台是稳定瞄准线的关键平台，其组件的好坏直接影响上反平台控制精度的实现，进而影响整个火控系统对目标的瞄准精度，可以说，上反稳像平台组件的好坏决定论上反稳像火控系统的稳瞄精度。
本文针对上反稳像平台中的组件，采用了实装系统静态和动态相结合、离线和在线相结合的方式，搭建一套既可以对上反稳像平台进行故障诊断又能完成性能检测的系统。
二、 设计原则
1、 針对性原则
上反稳像平台结构复杂，如果平台上任何组件发生故障，整个火控系统就会失去稳定和瞄准功能，而故障的检测相对繁杂，从而制约了对该稳像平台的维修保障，本文研究的检测系统核心目的是实现上反稳像平台的快速故障诊断。
2、 实用性原则
依托现有上反稳像平台实装部组件，采用实装系统静态和动态相结合、离线和在线相结合的方式，搭建一套既可以对系统进行故障诊断，又能完成系统性能检测的系统，克服火控系统检测难度大，时间长、人员要求高等困难，为维修人员提供一套操作性好、检测结果准确度高的维修检测设备。
3、 扩展性原则
采用标准化的系统开发体系结构域模块化的设计理念，各组成部分具有一致性、规范化的接口，使得系统具有较强的可扩张性，既可扩展其他车型上反稳像平台的检测，亦可进行火控系统其他部件的检测，同时本系统开打的模块化组件可重用于其他类似维修检测系统的开发，具有可持续性。
4、 可靠性原则
随着检测系统的开发，检测系统本身的稳定运行是摆在系统开发工作中的一个关键课题，本系统的开发采用标准化的体系结构，顺应当前检测技术的发展标准，硬件设计采用模块化的设计标准，软件开发采用最优化设计，精简数据规模，优化体系结构，提高系统运行的稳定性和可靠性。
三、 系统组成
上反稳像检测系统围故障特点规律，针对维修的需求，结合现代检测技术、虚拟仪器技术、自动控制技术等，分析上反稳像平台的故障机理与失效模式，研究故障检测技术与应对措施，开发检测系统。
1、 硬件系统设计
检测系统主要由电源板、主控板、数据采集板、信号调理板、信号发生板、数据显示与控制板及连接电缆组成。
（1） 电源板
主要为整个检测系统提供电源，将车载的26V电源进行转化以完成所需要的各种电压。在设计中，系统所需要的±15V、5V、12V等电源信号采用DC/DC电源模块进行变化，对于稳像平台所需要的交流电则采用DC/AC的方式进行变化，对于大功率隔离电源则采用变压器进行转化。
（2） 主控板
作为整个系统的核心，主控板采用面向工控领域的处理器。现广泛应用的有ISA总线系列、PCI总线、PXI、PC104系列等。本系统采用可靠性好、处理速度快、成本低的PC104总线系列工控机。
（3） 信号发生板
信号发生板主要提供上反平台工作所需的外部信号，模拟系统的外部工作环境。在设计中，通过控制系统产生±15V、5V、12V等电源信号，对上反平台进行上电控制，实现机械解脱、输出陀螺到温逻辑信号，以此来模拟系统控制所需各种逻辑及操控信号，实现上反稳像平台的正常工作。
（4） 信号调理及采集板
检测系统通过航空插头对被检的上反稳像平台各组件的输出信号进行采集，本检测系统可以采集垂直和方位向陀螺、多极旋变发送机、高低和方位有限角无刷力矩电机、堵转电机、直流测速电机等信号，对信号加以分析并进行性能指标判断，从而判定上反稳像平台组件性能好坏。上反平台组件输出的信号有模拟量和数字量，对于模拟量，要达到无损采集，首先进行高阻采样，保证对被检平台部组件电路所分电流量不影响平台的正常工作，再利用跟随器对采集的模拟量进行隔离，利用电压偏置电路将上反稳像平台中的负电压抬高至AD芯片能够识别转换的模拟电压范围。对于数字量，要实现无损采集，本检测系统采用光耦隔离。
（5） 数据显示与控制板
显控单元是人机接口的关键部件，可完成数据显示和人机操作等功能。在本检测系统中，采用液晶屏和触摸屏结合方式实现。依据设计要求，选用10.4寸的低功耗TM104SCH02液晶显示屏，该显示屏采用TFT的接口，具有很好的显示效果，抗干扰能力强，背光采用CCFL方式，通过逆变电源模块，将12V变化为高压电源，降低了系统的功耗。触摸屏采用5线电阻触摸屏来显示，利用数据传输编码模块将按键信号转化为USB信号，直接输入到计算机中进行处理。
2、 软件系统设计
软件系统在Windows平台下，采用Labwindows CVI软件利用C语言编写，具有管理串口/USB/PC104总线通讯。解析上传数据、判断信号性能以及分析系统故障检测的功能，程序开发采用多线程中断方式设计，保证上位机软件检测上反稳像平台实时信号的时效性。同时，软件对串口/USB/PC104总线通讯可进行手段和自动管理功能，扩展了本检测系统的使用方式。
软件系统主要由数据库和规则库构成。利用此软件，既可以依据上反稳像平台部件结构及工作原理，利用规则库中建立的相应规则根据实时采样的信号属性进行推理，完成故障类型和故障点的定位，并给出相应的维修建议，也可以将上反平台工作的瞬时数据进行存储，为以后进行系统工作状态评估提供可能，且规则库为开放式开发，为以后软件系统的完善预留良好的接口。
[关键词]上反稳像 检测
中图分类号：F213 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0305-01
一、 引言
目前上反稳像平台在军事上的应用越来越广泛，在稳像工况下，瞄准线独立稳定，火炮轴线随动于瞄准线，从而实现行进间、停止间和短停间对运动目标和静止目标的设计，充分发挥装备的火力，提高战场的生存能力。上反稳定平台是稳定瞄准线的关键平台，其组件的好坏直接影响上反平台控制精度的实现，进而影响整个火控系统对目标的瞄准精度，可以说，上反稳像平台组件的好坏决定论上反稳像火控系统的稳瞄精度。
本文针对上反稳像平台中的组件，采用了实装系统静态和动态相结合、离线和在线相结合的方式，搭建一套既可以对上反稳像平台进行故障诊断又能完成性能检测的系统。
二、 设计原则
1、 針对性原则
上反稳像平台结构复杂，如果平台上任何组件发生故障，整个火控系统就会失去稳定和瞄准功能，而故障的检测相对繁杂，从而制约了对该稳像平台的维修保障，本文研究的检测系统核心目的是实现上反稳像平台的快速故障诊断。
2、 实用性原则
依托现有上反稳像平台实装部组件，采用实装系统静态和动态相结合、离线和在线相结合的方式，搭建一套既可以对系统进行故障诊断，又能完成系统性能检测的系统，克服火控系统检测难度大，时间长、人员要求高等困难，为维修人员提供一套操作性好、检测结果准确度高的维修检测设备。
3、 扩展性原则
采用标准化的系统开发体系结构域模块化的设计理念，各组成部分具有一致性、规范化的接口，使得系统具有较强的可扩张性，既可扩展其他车型上反稳像平台的检测，亦可进行火控系统其他部件的检测，同时本系统开打的模块化组件可重用于其他类似维修检测系统的开发，具有可持续性。
4、 可靠性原则
随着检测系统的开发，检测系统本身的稳定运行是摆在系统开发工作中的一个关键课题，本系统的开发采用标准化的体系结构，顺应当前检测技术的发展标准，硬件设计采用模块化的设计标准，软件开发采用最优化设计，精简数据规模，优化体系结构，提高系统运行的稳定性和可靠性。
三、 系统组成
上反稳像检测系统围故障特点规律，针对维修的需求，结合现代检测技术、虚拟仪器技术、自动控制技术等，分析上反稳像平台的故障机理与失效模式，研究故障检测技术与应对措施，开发检测系统。
1、 硬件系统设计
检测系统主要由电源板、主控板、数据采集板、信号调理板、信号发生板、数据显示与控制板及连接电缆组成。
（1） 电源板
主要为整个检测系统提供电源，将车载的26V电源进行转化以完成所需要的各种电压。在设计中，系统所需要的±15V、5V、12V等电源信号采用DC/DC电源模块进行变化，对于稳像平台所需要的交流电则采用DC/AC的方式进行变化，对于大功率隔离电源则采用变压器进行转化。
（2） 主控板
作为整个系统的核心，主控板采用面向工控领域的处理器。现广泛应用的有ISA总线系列、PCI总线、PXI、PC104系列等。本系统采用可靠性好、处理速度快、成本低的PC104总线系列工控机。
（3） 信号发生板
信号发生板主要提供上反平台工作所需的外部信号，模拟系统的外部工作环境。在设计中，通过控制系统产生±15V、5V、12V等电源信号，对上反平台进行上电控制，实现机械解脱、输出陀螺到温逻辑信号，以此来模拟系统控制所需各种逻辑及操控信号，实现上反稳像平台的正常工作。
（4） 信号调理及采集板
检测系统通过航空插头对被检的上反稳像平台各组件的输出信号进行采集，本检测系统可以采集垂直和方位向陀螺、多极旋变发送机、高低和方位有限角无刷力矩电机、堵转电机、直流测速电机等信号，对信号加以分析并进行性能指标判断，从而判定上反稳像平台组件性能好坏。上反平台组件输出的信号有模拟量和数字量，对于模拟量，要达到无损采集，首先进行高阻采样，保证对被检平台部组件电路所分电流量不影响平台的正常工作，再利用跟随器对采集的模拟量进行隔离，利用电压偏置电路将上反稳像平台中的负电压抬高至AD芯片能够识别转换的模拟电压范围。对于数字量，要实现无损采集，本检测系统采用光耦隔离。
（5） 数据显示与控制板
显控单元是人机接口的关键部件，可完成数据显示和人机操作等功能。在本检测系统中，采用液晶屏和触摸屏结合方式实现。依据设计要求，选用10.4寸的低功耗TM104SCH02液晶显示屏，该显示屏采用TFT的接口，具有很好的显示效果，抗干扰能力强，背光采用CCFL方式，通过逆变电源模块，将12V变化为高压电源，降低了系统的功耗。触摸屏采用5线电阻触摸屏来显示，利用数据传输编码模块将按键信号转化为USB信号，直接输入到计算机中进行处理。
2、 软件系统设计
软件系统在Windows平台下，采用Labwindows CVI软件利用C语言编写，具有管理串口/USB/PC104总线通讯。解析上传数据、判断信号性能以及分析系统故障检测的功能，程序开发采用多线程中断方式设计，保证上位机软件检测上反稳像平台实时信号的时效性。同时，软件对串口/USB/PC104总线通讯可进行手段和自动管理功能，扩展了本检测系统的使用方式。
软件系统主要由数据库和规则库构成。利用此软件，既可以依据上反稳像平台部件结构及工作原理，利用规则库中建立的相应规则根据实时采样的信号属性进行推理，完成故障类型和故障点的定位，并给出相应的维修建议，也可以将上反平台工作的瞬时数据进行存储，为以后进行系统工作状态评估提供可能，且规则库为开放式开发，为以后软件系统的完善预留良好的接口。