[发明专利]控制信号数字传输的箭载计算机动态特性测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种运用1553B总线进行控制信号数据传输的箭载计算机动态特性测试方法，属于运载火箭控制系统试验与测试技术领域。

背景技术

MIL-STD-1553B总线是飞机内部电子系统综合化的军用总线标准，广泛应用于航空工业中。由于1553B总线可靠性高、实时性好、灵活性强，逐渐在运载火箭、航天飞机、卫星、空间站、飞行器等有高可靠性要求的民用设施等系统中得到运用。

箭载计算机是运载火箭的关键单机，其动态特性是其应用环境适用性的关键指标。传统的动态测试方法由设备仪器输入激励信号，通过仪器输出端的信号曲线或者波形观察被测对象响应是否符合技术指标要求，达到测试目的。动态特性设备仪器要求测量范围宽、精度高、敏感性高，但价格昂贵。

采用1553B总线技术的火箭，控制系统主要单机均为智能单机，信号传输方式均为数字信号。为对箭载计算机的动态特性进行测试，考核其应对恶劣的工作环境适应性和高可靠性，需解决箭载计算机自动化、数字化、智能化测试问题，从而节省成本，提高效益。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种控制信号数字传输的箭载计算机动态特性测试方法及系统，使用控制信号数字传输方式实现激励信号输入，输出结果采集，完成动态特性测试。通过标准化的1553B总线通信接口，将自动生成的激励信号编码为1553B总线消息输入给箭载计算机，通过采集箭载计算机输出的1553B总线结果数据，自主进行分析判断动态指标的满足情况。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种控制信号数字传输的箭载计算机动态特性测试方法，采用1553B总线消息进行数字信号的传输，包含以下步骤：

1)、根据配置文件及配置参数，获取包括输入频率特征点参数、输出结果判别标准参数的各项参数；

2)、根据设定的输入参数，初始化动态特性测试系统工作模式；

3)、自动生成被测对象测试项目下的输入激励；

4)、执行基于频率特征点的动态特性测试，回采输出结果并保存显示；

5)、计算输出结果与理论结果的偏差，自主判断测试结果是否满足标准判据要求，得出测试结论。

所述步骤1)中，输入频率特征点参数包括输入幅值、角频率、周期数；输出结果判别标准包括理论幅值与最大幅值偏差，理论相位与最大相位偏差；配置参数包括动态测试阶段、通道、波道选择的参数。

所述步骤2)中，配置参数选择姿态角或角速率两种波道方式，通道选择信号激励的输入方向，按照波道方式计算生成激励信号的方法，施加给选定的输入方向上。

所述步骤3)中，按照姿态角或者角速率工作方式，计算生成惯组脉冲或者速率陀螺角速率输入信号，并编码为1553B总线消息，供箭载计算机获取，施加到选定的输入方向上。

所述步骤4)中，动态特性测试启动，自动更新输入激励，当动态测试阶段时刻到来时，作为动态测试的起点，输入激励信号通过1553B总线传输给箭载计算机，箭载计算机输出的结果通过1553B总线传输用于动态特性测试，测试软件实时保存输出结果，并曲线显示。

所述步骤5)中，将采集的箭载计算机输出的舵摆角或者差分方程解，通过傅里叶变换，解算出幅频、相频特性，根据幅值、相位标准值计算运行偏差。

假设原始正弦波输入信号为配置文件中频率参数包括输入幅值A、角频率ω、周期数n，为初相位，T为采样频率，由1553B总线消息采样周期决定，经过箭载计算机响应输出，获取的测试结果通过傅里叶变换得到的结果为为输出相位，B为输出幅值，幅频计算判据为|H(ω)|＜H(w)_max，其中H(ω)为幅频特性，H(ω)_max为允许的最大幅频偏差，相频计算判据为其中相频特性，为允许的最大相频偏差，根据输出结果计算幅频特性，相频特性，使用判据进行判断该频率点下的幅频、相频特性是否符合要求，并自动给出判断结果，如果输出信号的幅值过小或输出采样值过少，则自动调节频率特征点的幅值或周期数，直至满足要求。

还包括步骤6)，测试项目完成后，自动生成动态特性测试报告。

所述频率特征点是基于一定频率范围内的多个频率特征点。

一种控制信号数字传输的箭载计算机动态特性测试系统，用以完成上述的控制信号数字传输的箭载计算机动态特性测试方法。