李澤飛,鄭 賓,劉乃強(qiáng)

(1.中北大學(xué) 電氣與控制工程學(xué)院,山西 太原 030051;2.航天恒星科技有限公司,北京 100086)

輕武器全彈道試驗(yàn)涉及彈道不同階段的測(cè)試任務(wù),各測(cè)試設(shè)備分散且相互獨(dú)立,測(cè)試數(shù)據(jù)也沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)序關(guān)系,導(dǎo)致試驗(yàn)周期長(zhǎng)、效率低、無(wú)法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的綜合分析。因此,建立一套全新的輕武器全彈道一體化綜合測(cè)試系統(tǒng)是及其有必要的。

為解決集成測(cè)試有關(guān)問(wèn)題,美國(guó)阿伯丁靶場(chǎng)的陸軍研究所構(gòu)建了“彈道測(cè)試與虛擬再現(xiàn)系統(tǒng)”,可對(duì)全彈道過(guò)程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析顯示;國(guó)內(nèi)在一體化集成測(cè)試技術(shù)方面相對(duì)滯后,企業(yè)、研究所也開(kāi)始根據(jù)一體化集成化設(shè)計(jì)思想,研制集成測(cè)試設(shè)備,如徐惠鋼等[1]為解決火控系統(tǒng)之間的互通問(wèn)題,通過(guò)公用廣域網(wǎng)搭建了網(wǎng)絡(luò)火控系統(tǒng);魏志芳等[2]對(duì)輕武器產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)模式展開(kāi)了研究,提出了基于網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)協(xié)同設(shè)計(jì)方法;劉乃強(qiáng)等[3]對(duì)輕武器終點(diǎn)殺傷效應(yīng)集成測(cè)試展開(kāi)探索;配合硬件平臺(tái),一體化測(cè)試管理與數(shù)據(jù)分析軟件也得到了同步發(fā)展,集遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)分析于一體,此類數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件,也是國(guó)內(nèi)科研院開(kāi)展信息化基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)的主要內(nèi)容[4]。

為解決分布式測(cè)試系統(tǒng)時(shí)鐘同步相關(guān)問(wèn)題,基于PTP協(xié)議的時(shí)鐘同步觸發(fā)研究因其連接的簡(jiǎn)便性、通用性,已成為研究的的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。KISTLER公司研發(fā)的壓電測(cè)量并集成數(shù)據(jù)采集的電荷放大器LabAmp-5165A均擴(kuò)展了PTP協(xié)議,以便在多通道測(cè)量時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)同步觸發(fā)測(cè)試的功能。文獻(xiàn)[5]基于DP83640研制了一種納秒級(jí)高精度時(shí)鐘。文獻(xiàn)[6]針對(duì)LXI觸發(fā)盒的研究和設(shè)計(jì),同步精度達(dá)到7 ns。文獻(xiàn)[7]對(duì)時(shí)鐘同步的抗干擾控制方法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[8]在大飛機(jī)測(cè)試環(huán)境下運(yùn)用PTP協(xié)議搭建了網(wǎng)絡(luò)化機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)仿真試驗(yàn)平臺(tái)。

本文以某所試驗(yàn)靶道為對(duì)象,充分利用靶道現(xiàn)有儀器設(shè)備,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使其互連互通,將各測(cè)點(diǎn)的測(cè)試系統(tǒng)整合在一起,方便對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的統(tǒng)一管理;利用PTP時(shí)鐘同步協(xié)議構(gòu)建時(shí)鐘同步觸發(fā)單元,為測(cè)試系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn),以便在同一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)內(nèi)對(duì)各測(cè)試系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析;引入ATML標(biāo)準(zhǔn),采用B/S架構(gòu),結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、保存、數(shù)據(jù)上傳、管理和查詢等功能。

1 一體化試驗(yàn)平臺(tái)體系研究

1.1 硬件框架

圖1為基于分布式網(wǎng)絡(luò)的全彈道一體化試驗(yàn)平臺(tái)硬件框架示意圖。如圖所示,根據(jù)測(cè)試需求靶道內(nèi)擬設(shè)置多個(gè)分布式測(cè)點(diǎn),各測(cè)點(diǎn)測(cè)試設(shè)備通過(guò)交換機(jī)接入星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

平臺(tái)局域網(wǎng)單元是整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)測(cè)試管理、數(shù)據(jù)采集、節(jié)點(diǎn)同步的信息通道,它包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)分支,其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分支是采用IEEE 802.3協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),所有控制設(shè)備、測(cè)試單元與總控計(jì)算機(jī)之間的通訊皆通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)就近網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入層交換機(jī);另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分支是采用IEEE1588協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同步與觸發(fā)單元通過(guò)其接入核心交換機(jī)或就近網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入層交換機(jī),從而使得全彈道各測(cè)試單元擁有精準(zhǔn)的觸發(fā)時(shí)間基準(zhǔn)。

全彈道多參數(shù)測(cè)試設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器或其他接口轉(zhuǎn)換器接入分布式局域網(wǎng),在收到主控系統(tǒng)指令后,各分布式測(cè)點(diǎn)依據(jù)外部觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)采集任務(wù),通過(guò)各測(cè)試節(jié)點(diǎn)的同步與觸發(fā)單元提供的觸發(fā)時(shí)間戳來(lái)保證所有測(cè)試數(shù)據(jù)有同步的時(shí)間基準(zhǔn),并將測(cè)試數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的形式發(fā)送到到控制層的核心網(wǎng)絡(luò)中。

圖1 全彈道一體化試驗(yàn)平臺(tái)硬件框架示意圖

1.2 軟件框架

全彈道試驗(yàn)中涉及到的各類測(cè)試軟件間無(wú)法很好地兼容,大量測(cè)試數(shù)據(jù)也很難共享,直接給各裝備試驗(yàn)系統(tǒng)的后期維護(hù)增加了難度。因此全彈道一體化試驗(yàn)平臺(tái)軟件架構(gòu)著重解決兩個(gè)問(wèn)題,即測(cè)試程序集的通用性和基于虛擬儀器的儀器可互換性。

為解決這些問(wèn)題,使用數(shù)據(jù)庫(kù)記錄測(cè)試系統(tǒng)的硬件信息,生成對(duì)應(yīng)的模型數(shù)據(jù),從而虛擬化測(cè)試設(shè)備,測(cè)試程序集直接與數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)連而不再直接與硬件設(shè)備打交道,當(dāng)系統(tǒng)中硬件有改動(dòng)時(shí),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行更改,即可達(dá)到儀器互換的目的,提高測(cè)試程序集的靈活度。為實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)模型的共享,使用ATML技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和傳遞[9]。

測(cè)試平臺(tái)軟件擬采用瀏覽器/服務(wù)器模式,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)

主控平臺(tái)部分采用MVC設(shè)計(jì)模式,表示層擬采用SpringMVC框架整合Servlet、JSP、JavaScript和信息資源,完成系統(tǒng)對(duì)前臺(tái)頁(yè)面操作的響應(yīng);數(shù)據(jù)持久層擬采用Mybatis框架,建立對(duì)象/關(guān)系映射,實(shí)現(xiàn)從關(guān)系數(shù)據(jù)到ATML對(duì)象數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)擬選用ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)測(cè)試時(shí)標(biāo)信息、測(cè)試設(shè)備參數(shù)、測(cè)試任務(wù)、測(cè)試調(diào)度、測(cè)試時(shí)空統(tǒng)一數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行管理。管理員通過(guò)表示層中的瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)器,將發(fā)送的請(qǐng)求即基于ATML標(biāo)準(zhǔn)的XML測(cè)試任務(wù)描述文檔提交給系統(tǒng)前端控制器,前端控制器再將其提交給控制器,控制器調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯,最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送給各分布式節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)同步與觸發(fā)單元。

2 關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步技術(shù)

輕武器全彈道試驗(yàn),不僅是一個(gè)精確的時(shí)間序列過(guò)程,也是一個(gè)高速瞬態(tài)過(guò)程。為了使各測(cè)點(diǎn)測(cè)試設(shè)備有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,需構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)體系,并引入網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的精準(zhǔn)時(shí)鐘同步協(xié)議——IEEE588,以打時(shí)間戳的方式對(duì)各測(cè)點(diǎn)測(cè)試單元采集的數(shù)據(jù)做上標(biāo)記[10]。

全彈道一體化試驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

圖3中,分布式網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),各節(jié)點(diǎn)連接對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步與觸發(fā)單元,通過(guò)核心交換機(jī)進(jìn)行同步對(duì)時(shí)。在構(gòu)建的分布式網(wǎng)絡(luò)中,主時(shí)鐘可以任意指定,其余節(jié)點(diǎn)則為從時(shí)鐘;本設(shè)計(jì)擬定200 m節(jié)點(diǎn)為主時(shí)鐘。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步與觸發(fā)單元中設(shè)計(jì)了一個(gè)支持10/100BaseTX PHY層收發(fā)器,支持IEEE1588-v2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以在主CPU控制下向通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)文的交互,實(shí)現(xiàn)時(shí)間戳交換并自校正的功能。其中CPU主要負(fù)責(zé)PTP協(xié)議管理軟件(協(xié)議棧)的執(zhí)行,并通過(guò)PHY接口與外部進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,實(shí)現(xiàn)PTP對(duì)時(shí)協(xié)議幀的傳輸;IEEE1588時(shí)間戳標(biāo)記單元主要負(fù)責(zé)對(duì)時(shí)協(xié)議幀收發(fā)時(shí)刻進(jìn)行硬件的打戳,以確保各時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的高精度同步。

2.2 分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測(cè)試管理與控制技術(shù)

分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測(cè)試管理與控制模塊集成各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)和同步觸發(fā)單元系統(tǒng),完成分布式控制,集中管理各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)和控制信息,進(jìn)行顯示、處理、存儲(chǔ)和Web發(fā)布,分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測(cè)試管理與控制的模型圖如圖4 所示。圖中,總控計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接各種測(cè)試設(shè)備和同步時(shí)鐘觸發(fā)單元,具備分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理能力及基于ATML標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換的解析與封裝能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試設(shè)備和同步時(shí)鐘收發(fā)器的管理和控制,這是解決系統(tǒng)集成問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)。

要實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理能力及基于ATML標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換的解析與封裝能力,需要針對(duì)不同測(cè)試節(jié)點(diǎn),定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)多適配器接口。

為了實(shí)現(xiàn)適配設(shè)計(jì),采用ATML標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)彈道、中間彈道、終點(diǎn)彈道測(cè)試信息進(jìn)行定義。主要的測(cè)試信息包括被測(cè)節(jié)點(diǎn)及設(shè)備、測(cè)試配置、測(cè)試工作站、儀器描述等[11-13]。

“被測(cè)節(jié)點(diǎn)及設(shè)備”定義被測(cè)量名稱、部件及模型編號(hào),以及設(shè)備可提供的接口類型、需要提供的信號(hào)等物理屬性信息。

“測(cè)試配置”描述了被測(cè)量測(cè)試時(shí)所需的各測(cè)點(diǎn)測(cè)試設(shè)備包含的的軟硬件信息。

“測(cè)試工作站”定義由節(jié)點(diǎn)儀器組成的測(cè)試站的模型信息、接口信息,包括測(cè)試站通用接口的描述、信號(hào)能力信息、通用接口和內(nèi)部?jī)x器之間的路徑信息等。

“儀器描述”定義儀器資源信息,包括儀器名稱、總線接口、儀器地址、通道序號(hào)、通道名稱以及該通道所具有的信號(hào)能力的詳細(xì)信息等。

根據(jù)對(duì)每個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)詳細(xì)測(cè)試信息的描述來(lái)設(shè)計(jì)適配器接口。適配器接口具有網(wǎng)絡(luò)路由、協(xié)議轉(zhuǎn)換能力、具體的測(cè)試功能設(shè)定和對(duì)被測(cè)單元控制功能。圖5所示為適配器接口的設(shè)計(jì)框架。

圖4 分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測(cè)試管理與控制的模型圖

圖5 多適配器接口設(shè)計(jì)框架

2.3 測(cè)試數(shù)據(jù)與時(shí)基信息融合技術(shù)

輕武器全彈道一體化平臺(tái)針對(duì)獲取準(zhǔn)確實(shí)時(shí)彈道軌跡參數(shù)的測(cè)試需求,需將各測(cè)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)和時(shí)鐘同步單元的時(shí)基信息進(jìn)行融合,從而獲得彈道的時(shí)空位置信息和相關(guān)參數(shù)。

數(shù)據(jù)融合中需處理的各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)多種多樣,通信協(xié)議各不相同,且數(shù)據(jù)量很大,目前靶場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)更新方式已滿足不全彈道測(cè)試需求,這就需要有一個(gè)高效、完整、能夠迅速索引和查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)此功能。

2.3.1 測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)靶場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求,列出所需數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)表的種類、名稱、結(jié)構(gòu)格式、數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)項(xiàng)內(nèi)容、數(shù)據(jù)字典等內(nèi)容,在使用統(tǒng)一控制方法和統(tǒng)一管理軟件的基礎(chǔ)上,采用關(guān)系型數(shù)據(jù)模型,使其擁有統(tǒng)一的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)策略和嚴(yán)密的安全、保密機(jī)制。輕武器全彈道試驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)流圖如圖6所示。

圖6 輕武器全彈道一體化測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)流圖

圖6中,整個(gè)測(cè)試過(guò)程分為試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)執(zhí)行和試驗(yàn)結(jié)果處理3個(gè)階段。

在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段,將不同彈道使用的測(cè)試設(shè)備以及被測(cè)單元信息進(jìn)行抽象,生成整個(gè)測(cè)試過(guò)程資源信息,同時(shí)根據(jù)測(cè)試設(shè)備與被測(cè)單元對(duì)應(yīng)關(guān)系生成測(cè)試調(diào)用子程序存入測(cè)試子程序信息表。

在試驗(yàn)執(zhí)行階段,測(cè)試人員依據(jù)測(cè)試任務(wù)屬性和測(cè)試資源信息,定制測(cè)試任務(wù),并將測(cè)試任務(wù)存入測(cè)試任務(wù)信息表,然后根據(jù)測(cè)試任務(wù)信息和IEEE1558同步信號(hào)信息調(diào)用測(cè)試流程信息表展開(kāi)測(cè)試流程,最后根據(jù)時(shí)間標(biāo)信息把對(duì)應(yīng)測(cè)試結(jié)果存入測(cè)試結(jié)果信息表。

試驗(yàn)結(jié)果處理階段將測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理,生成各種測(cè)試報(bào)告,并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試內(nèi)容信息和測(cè)試數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢與統(tǒng)計(jì)。

2.3.2 數(shù)據(jù)映射與轉(zhuǎn)換模型設(shè)計(jì)

測(cè)試數(shù)據(jù)根據(jù)ATML標(biāo)準(zhǔn)定義,而測(cè)試有關(guān)信息需通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理,這樣就涉及數(shù)據(jù)庫(kù)與ATML轉(zhuǎn)換問(wèn)題。如圖7所示為映射與轉(zhuǎn)換模型。

在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),首先用ATML標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試信息進(jìn)行描述,經(jīng)過(guò)參數(shù)解析映射,信息描述文檔被轉(zhuǎn)換為樹(shù)狀結(jié)構(gòu),再將其節(jié)點(diǎn)名、節(jié)點(diǎn)屬性及數(shù)據(jù)類型存入數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的表,從而實(shí)現(xiàn)將ATML信息描述文檔的內(nèi)容存儲(chǔ)到各分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中。

測(cè)試展開(kāi)前,需將數(shù)據(jù)庫(kù)中與測(cè)試任務(wù)有關(guān)的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成ATML文檔,各解析器根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)表和ATML文檔中元素的映射關(guān)系,綜合出指定的SQL語(yǔ)句,從而建立描述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)到ATML文檔轉(zhuǎn)換規(guī)則的XML模式,將數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)生成整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的ATML數(shù)據(jù)信息[10]。在全彈道參數(shù)測(cè)試任務(wù)完成后,將測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果與時(shí)基信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,把測(cè)試結(jié)果、時(shí)基信息和融合后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3.3 基于時(shí)空基準(zhǔn)的全彈道測(cè)試數(shù)據(jù)顯示

全彈道要實(shí)現(xiàn)在一個(gè)時(shí)間軸上顯示各個(gè)彈道段的主要測(cè)試數(shù)據(jù)。必須實(shí)現(xiàn)各個(gè)測(cè)試點(diǎn)時(shí)間同步并且精度足夠高,同時(shí)要求空間坐標(biāo)一致。因此全彈道3D顯示技術(shù)的核心是實(shí)現(xiàn)各測(cè)點(diǎn)時(shí)間同步和空間坐標(biāo)一致。數(shù)據(jù)顯示流程如圖8所示。圖中,首先把各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)和精度比較高的時(shí)標(biāo)信號(hào)封裝成含時(shí)標(biāo)和速度位置的數(shù)據(jù)對(duì)象,數(shù)據(jù)對(duì)象可以直接存入數(shù)據(jù)庫(kù)供以后查詢使用,也可以經(jīng)槍口和各測(cè)點(diǎn)空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求出各測(cè)點(diǎn)空間速度和位置值,進(jìn)而推算出全彈道任何位置和時(shí)間點(diǎn)的姿態(tài)信息,然后把全彈道位置和時(shí)間信息送到3D顯示模塊,實(shí)現(xiàn)全彈道3D實(shí)時(shí)顯示(能夠顯示各位置的參數(shù)信息)。

圖8 彈體3D顯示流程

3 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

某次試驗(yàn)中,一體化分布式試驗(yàn)平臺(tái)由大靶面測(cè)速設(shè)備和大靶面測(cè)坐標(biāo)設(shè)備構(gòu)成。各分布式測(cè)點(diǎn)部署了如圖9所示的時(shí)鐘同步觸發(fā)單元,通過(guò)核心交換機(jī)進(jìn)行組網(wǎng),進(jìn)而相互交換網(wǎng)絡(luò)報(bào)文,實(shí)現(xiàn)PTP協(xié)議的運(yùn)行;然后將控制終端計(jì)算機(jī)也連入該局域網(wǎng)中,通過(guò)socket套接字實(shí)現(xiàn)和各分布式節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信,整體試驗(yàn)方案如圖10所示。運(yùn)行上位機(jī)軟件,如圖11所示,將各節(jié)點(diǎn)的信息實(shí)時(shí)顯示到屏幕上,以便監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的同步過(guò)程及精度。

圖9 時(shí)鐘同步觸發(fā)單元

圖10 全彈道各測(cè)試節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步測(cè)試試驗(yàn)方案

圖11 各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息

各測(cè)點(diǎn)分布式設(shè)備觸發(fā)工作后采集到的數(shù)據(jù)如表1所示,時(shí)鐘同步觸發(fā)單元記錄的時(shí)間戳信息可以保證控制終端計(jì)算機(jī)在統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)下對(duì)彈道相關(guān)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)分析。

表1 速度及坐標(biāo)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

本文建立的輕武器全彈道一體化綜合測(cè)試系統(tǒng),構(gòu)建局域網(wǎng)使得全彈道內(nèi)各測(cè)點(diǎn)獨(dú)立的測(cè)試設(shè)備互聯(lián)互通,通過(guò)時(shí)鐘同步觸發(fā)單元為各節(jié)點(diǎn)測(cè)試設(shè)備提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn),整合了全彈道不同階段的測(cè)試任務(wù),通過(guò)軟件達(dá)到了對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的集中控制,數(shù)據(jù)的采集、分析,相關(guān)信息的存儲(chǔ)的目的,實(shí)現(xiàn)對(duì)一發(fā)彈全彈道過(guò)程的全面試驗(yàn)分析,使原先只看效果的經(jīng)驗(yàn)研發(fā)模式升級(jí)為“既重結(jié)果、又知過(guò)程”的科學(xué)研發(fā)模式,為輕武器的彈道基礎(chǔ)理論、殺傷作用力與效能評(píng)估等基礎(chǔ)研究方面提供條件支撐,全面提升輕武器行業(yè)的基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新能力。