張梅梅，王利祥，任 丹，曹碩男，萬 鳴

（中航工業(yè)洪都，江西南昌330024）

0 引言

某型機航電系統(tǒng)中引入了外掛管理裝置，取代了以前機型的武器投放線路，使該型機的武器管理及投放控制更加靈活和方便。但是,同時也需要在試驗室進行大量的軟件調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)試試驗；而試驗室又缺乏使用真實武器的條件，這就需要研制武器外掛模擬器，以取代真實武器接入系統(tǒng)，進行武器的加載及投放控制試驗。

根據(jù)某型機的外掛掛載能力，該型武器模擬器應不僅能模擬以下武器的接口與外掛系統(tǒng)相連，還應能模擬武器的發(fā)射過程。

1)模擬紅外彈；

2)模擬多種火箭彈；

3)模擬各種炸彈、子母彈及副油箱；

4)模擬各種彈型系數(shù)的訓練彈；

5)模擬航炮吊艙。

1 設(shè)計及實現(xiàn)

1.1 硬件的設(shè)計及實現(xiàn)

由于武器外掛模擬器主要用于軟件調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)試試驗，同時可能要兼顧外場的排故，要求模擬器具有便攜并方便調(diào)試的功能，因此在硬件選擇上采用以便攜式計算機為硬件平臺，以Windows操作系統(tǒng)為軟件平臺，通過在便攜式計算機內(nèi)安裝的插卡實現(xiàn)接口信號的輸入和輸出，通過在Windows操作系統(tǒng)下編寫專用軟件實現(xiàn)接口信號的工作時序。

武器外掛模擬器接線見圖1。

1.2 軟件的設(shè)計及實現(xiàn)

1.2.1 主要軟件模塊

根據(jù)功能要求和相關(guān)技術(shù)要求，該軟件模塊主要有初始化模塊、系統(tǒng)管理模塊、邏輯、時序控制模塊、總線信息接收、發(fā)送及處理模塊、顯示控制模塊。

初始化模塊主要用于對模擬器中相應的設(shè)備進行初始化，主要完成GJB289總線接口卡、I/O卡等初始化。

系統(tǒng)管理模塊主要用于完成模擬器的軟件調(diào)度、控制和管理功能。

邏輯、時序控制模塊主要用于對模擬器的時序進行管理控制，主要完成控制程序模擬武器故障或正常工作狀態(tài)及各種信息的聯(lián)鎖控制，完成武器發(fā)射過程及時序的控制。

總線信息接收、發(fā)送及處理模塊主要完成GJB289總線信息的接收和發(fā)送，并進行相應的處理。

顯示控制模塊主要完成模擬器的狀態(tài)顯示，并根據(jù)發(fā)控邏輯進行相應的控制，同時讀取總線接口卡、I/O接口卡輸入和輸出信號，并將相應的信息進行顯示。

1.2.2 軟件界面

根據(jù)某型教練機的武器工作特點，在界面上將模擬器軟件分兩部分，一部分完成常規(guī)武器模擬，另一部分完成紅外彈和航炮工作過程模擬。

1）常規(guī)武器模擬軟件界面

常規(guī)武器模擬軟件界面如圖2。

2）紅外彈和航炮模擬軟件界面

紅外彈和航炮模擬軟件界面如圖3。

1.2.3 邏輯、時序控制模塊

1）炸彈和訓練彈工作流程

炸彈與外掛系統(tǒng)的接口信號包括一路輸出信號和三路輸入信號，輸出信號為“炸彈存在”信號，用于與外掛管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)武器外掛；輸入信號為“炸彈投放”用于實現(xiàn)武器的正常投放；“應急投放”用于實現(xiàn)武器的應急投放及“引信爆”信號。

炸彈與訓練彈的工作流程見圖4。

圖1 武器外掛模擬器接線圖

圖2 常規(guī)武器模擬軟件界面

圖3 紅外彈和航炮模擬軟件界面

2）火箭彈工作流程

火箭彈與外掛系統(tǒng)的接口信號包括三路輸出信號和三路輸入信號。輸出信號“掛點存在”用于與外掛管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)武器掛載，“火發(fā)器識別1”和“火發(fā)器識別2”用于外掛管理系統(tǒng)識別掛載的火箭類型；輸入信號包括 “火箭控制1”、“火箭控制2”和“火箭發(fā)射”，用于外掛管理系統(tǒng)控制火箭發(fā)射時發(fā)射的數(shù)量。

火箭彈的工作流程見圖5。

圖4 炸彈與訓練彈的工作流程

圖5 火箭彈的工作流程

3）紅外彈工作流程

紅外彈與外掛系統(tǒng)的接口信號包括一路離散量輸出信號、四路離散量輸入信號和一路1553B總線信號，離散量輸出信號為“導彈聯(lián)鎖”信號，離散量輸入信號包括“直流電源1”、“直流電源2”、“投放允許”和“應急發(fā)射”信號；1553B信號用于導彈工作參數(shù)加載及導彈控制等。

紅外彈的工作流程見圖6。

圖6 紅外彈模擬器流程

4)航炮工作流程

航炮與外掛管理系統(tǒng)的接口包括兩路輸出信號及三路輸入信號，兩路輸出信號包括：“航炮存在”用于與外掛管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)武器掛載和“航炮計數(shù)信號”實現(xiàn)航炮計數(shù)功能；三路輸入信號包括“航炮供電”用于外掛管理系統(tǒng)給航炮吊艙供電，“航炮充彈/排故”用于航炮充彈/排故功能和“航炮發(fā)射”。航炮計數(shù)信號的輸出與航炮發(fā)射信號有關(guān)，當“航炮發(fā)射”信號有效/＋28V時，“航炮計數(shù)”持續(xù)有效即＋28V/25Hz占空比為50%的方波信號，直到 “航炮發(fā)射”無效，其波形圖如圖7所示。

圖7 “航炮發(fā)射”與“航炮計數(shù)”波形圖

航炮計數(shù)信號的產(chǎn)生可以通過圖8所示電路實現(xiàn)。

圖8 航炮計數(shù)信號產(chǎn)生電路

航炮的工作流程見圖9。

圖9 航炮的工作流程

2 結(jié)論

某型飛機武器外掛模擬器已投入試驗室使用，為外掛系統(tǒng)軟件聯(lián)試和試驗提供了一種試驗手段，減少了試驗的成本和周期，節(jié)省了研發(fā)成本。

[1]吉雷.Protel99電子電路設(shè)計.2000.

[2]王艷平.Windows程序設(shè)計.2008.