發(fā)布時間：2020-04-17 12:24

【摘要】：飛行器著陸架在部分航天型號任務中起著非常關鍵的作用。其技術復雜度高、研制成本高,研制周期長,導致其交付較晚。將著陸架正式產(chǎn)品直接用于星船產(chǎn)品的系統(tǒng)測試,不僅需要等待的時間長,影響系統(tǒng)測試進度,而且會因交付產(chǎn)品質量的不穩(wěn)定性給系統(tǒng)聯(lián)試中的其他星船產(chǎn)品帶來安全風險。這樣,研制相應的地面專檢設備就有了意義。但是,現(xiàn)有的專檢設備通用性很差,已經(jīng)不適應短周期交付使用的需求。所以,本課題設計了一種具有較強通用性的模塊化的地面專用檢測設備——飛行器著陸架電氣綜合控制試驗臺。試驗臺可有效地模擬著陸滑跑系統(tǒng)的剎車電機、電磁閥、電爆閥、位置傳感器、速度傳感器、氣瓶壓力傳感器、輪胎及緩沖器壓力傳感器組件,實現(xiàn)著陸滑跑系統(tǒng)地面收放、剎車等功能。這種設計一方面滿足了總體單位對試驗臺功能的需求,另一方面具有更快的故障定位分析能力和更強的可維修性和功能拓展能力。針對試驗臺通用性的要求,設計了基于PXI和PXIe總線的產(chǎn)品架構,基于模塊化測試的設計思路提出了電氣控制試驗臺的總體設計方案,劃分了功能子系統(tǒng),并根據(jù)板卡信道數(shù)量、接口類型、板卡物理尺寸等因素,進行了功能板卡劃分。項目自研了1553B板卡,在完成項目任務的同時豐富了本單位的板卡系列。針對試驗臺便于使用的要求,設計以PXIe總線控制模塊作為試驗臺控制核心,使用LabVIEW平臺編寫的程序軟件直接運行在PXIe總線控制器上。通過工控機背板的PXIe總線與各功能板卡開展信息交互,也可經(jīng)由PXIe總線控制器上的千兆以太網(wǎng)口和遠端計算機連接,使用以太網(wǎng)進行遠程操作。項目自行開發(fā)了系統(tǒng)控制軟件。測試結果表明,試驗臺符合預期研制要求,完全滿足需要。試驗臺自檢正常、控制供電穩(wěn)定、狀態(tài)檢測正確、通信切換正常、指令輸出有效。同時,試驗臺人機交互界面操作簡單易行,模塊化的架構易于拓展功能。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文第 2 章 著陸架電氣控制試驗臺需求分析與總體設計2.1 系統(tǒng)需求與功能性能分析電氣控制試驗臺用于模擬飛行器上 GNC 系統(tǒng)、綜合電子系統(tǒng)，實現(xiàn)著陸架綜合控制單元與航電綜合之間的電氣接口，和著陸架綜合控制單元通過1553B 總線通訊，實現(xiàn)著陸架綜合控制單元功能和性能測試；模擬著陸滑跑系統(tǒng)的電磁閥、電爆閥、位置傳感器（開關）、速度傳感器、氣瓶壓力傳感器、輪胎及緩沖器壓力傳感器組件，配合地面專檢實現(xiàn)著陸滑跑系統(tǒng)地面收放、剎車等功能和性能測試。設備功能需求組成如圖 2-1 所示。

GPIB、VXI、PXI、PXIe 而言，LXI 總線的技術應用不夠成熟，如它們完備，所以本次產(chǎn)品并未使用 LXI 總線。合電氣控制試驗臺的需求，本課題試驗臺采用 PXIe 和 PXI 總線I 和 PXIe 總線擁有與現(xiàn)存系統(tǒng)優(yōu)異的軟件硬件兼容能力。同時時功能和同步功能，，其構建的系統(tǒng)可以實現(xiàn)較小的系統(tǒng)體積，可 6U 的機箱尺寸。選擇 PXI 和 PXIe 作為系統(tǒng)架構時，系統(tǒng)結構統(tǒng)帶寬充裕，且與 IEEE 標準符合，非常契合本次課題的選擇，選擇了 PXI 和 PXIe 作為系統(tǒng)架構。同時，這種架構也滿足總體務中低成本拓展功能和產(chǎn)品重復使用的需求。Ie 總線設備機箱需要完成設備加電、數(shù)據(jù)傳輸、信號傳遞、模機箱內(nèi)部散熱冷卻等工作，是設備組建時首要考慮的內(nèi)容。機箱指標的好壞和可靠性的高低在一定范圍內(nèi)決定了測試系統(tǒng)的優(yōu)劣國內(nèi)已經(jīng)推出了部分 PXIe 機箱，但是它們的質量和可靠性還有因此本課題選擇國外成熟的 PXIe 機箱。最終選用 NI 公司062Q 機箱，如圖 2-2 所示。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V416.8

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本文編號：2630861