某型仪表微波设备测试仪的研究

摘 要：本文主要研究与设计某型组合接收设备内场测试仪。通过对某型组合接收设备的功能、原理的学习与研究，借助MLS内场模拟器、ILS内场模拟器，利用奥林普的429通讯板卡接收某型组合接收设备接收机的429输出信号，破解测试数据代码，并基于LabWindows/CVI开发平台，利用C语言编程，制作测试界面完成某型组合接收设备的全部技术指标的检测工作。

组合接收设备测试仪是在地面对组合接收设备进行检测、定检和维修时的配套检测设备，它能够模拟组合接收设备在飞机上的通电信号环境，完成对组合接收设备的全部性能指标检测。

关键词：组合接收设备；429通讯板卡；LabWindows/CVI；测试仪。

引言

某型组合接收设备用于飞机进场着陆引导，这种双模仪表微波着陆设备在逐渐取代单模微波着陆机载设备，以便飞机能够更精准的进行着陆引导，引导飞机对准机场跑道的航向台和下滑台的中心线，能够安全准确的着陆。

为实现某型组合接收设备的检测工作，通过研究设计出了某型组合接收设备的内场测试仪，测试仪提供了试验程序、方法、检测产品的性能指标等。可以为此类产品的测试及维修工作带来实践性、指导性意义。

1 某型组合接收设备的原理及组成

机上组合接收设备主要由多模接收机、控制盒、航向天线、下滑天线、微波天线及相应连接电缆组成。组合接收设备需要机上交流电115V/400Hz和直流电27V供电，航向天线、下滑天线接收机场跑道航向台和下滑台发射的信号，2个天线将信号送到接收机，经接收机解算出飞机偏离给定航向道和下滑道信息，将偏差数据通过ARINC 429数据总线送到驾驶舱显示器供飞行员查看飞机偏离跑道中心线偏差，从而引导飞机按正确的航道轨迹到达目视跑道入口位置，完成着陆动作；微波天线接收地面MLS台发射的信号，接收机解算出飞机偏离预定航道和预定下滑道信息，将偏差数据通过ARINC 429数据总线送到驾驶舱显示器供飞行员查看偏差，从而引导飞机按正确的航道轨迹到达目视跑道入口位置，完成着陆。

2 组合接收设备检测仪的研究

通过上面对组合接收设备工作原理的分析，要想实现组合接收设备的地面测试及维修，需要解决产品供电问题即需要提供115V电源、27V电源；信号源问题即提供仪表着陆（ILS）信号、微波着陆（MLS）信号实现接收机地面接收引导信号功能；还有航向偏差和下滑偏差数据显示及显示界面的问题。针对这些问题进行逐一研究：

（1）通过查阅飞机组合接收设备的电路图纸，且实测飞机上组合接收设备电缆之间的连接电路，据此设计出测试仪所需要的供电电缆、信号电缆、同轴电缆，可以实现组合接收设备供电及信号传输问题。

（2）通过借用其他机型的全国统一标准的ILS模拟器即可提供航向信号和下滑信号的功能，无需跑道的航向台和下滑台提供指引信号；MLS模拟器即实现实验室提供微波信号的功能，无需跑道的航向台和下滑台提供信号。

（3）最具有挑战的是制作测试仪的测试界面这种人-机接口操作界面。接收机解算出来的航向偏差数据和下滑偏差数据是通过ARINC 429数据总线传给显示器显示的。就要研究ARINC 429数据总线协议。通过ARINC 429数据卡，接收接收机输出来的ARINC 429数据破译航向偏差数据和下滑偏差数据。

（4）测试界面的设计 基础LabWindows/CVI开发平台，利用C语言进行编程，制作测试界面。

3 ARING 429通信板卡的研究

利用奥林普的429通讯板卡接收某型组合接收设备接收机的429输出信号，破解测试数据代码，通过逆向思维，破译出组合接收设备的SSM、DATA、SDI、LABEL等位对应的十六进制数据字，其中最为关键是LABEL位中的破译即 0x7B代表是航向偏差，0x7C代表为下滑偏差。航向偏差和下滑偏差是组合接收设备的重要的技术指标，依据这以上破译的数据指标，进行编程，制作测试界面。可以检测组合接收设备维修文件需要测试的技术标准如下：航向中心指示精度（LOC）、（GS）、灵敏度（LOC）、（GS）、告警（LOC）、（GS）、音频输出电压（LOC）、（GS）、方位精度、仰角精度、航向功能和下滑功能、灵敏度（MLS）、告警（MLS）、音频输出电压（MLS）。

4 软件界面

软件系统开发是基于LabWindows/CVI开发平台，使用LabWindows/CVI来开发高性能的、可靠的应用程序，该平台可用于制造测试设备、军事/航天、通讯、设计验证和汽车工业等领域。在LabWindows/CVI开发环境中可以利用其提供的库函数来实现程序设计、编辑、编译、链接和标准C 语言程序调试。本次研究的测试仪主要基于LabWindows/CVI开发平台，利用C语言编程，制作测试界面实现某型组合接收设备的检测工作。

主程序为手动测试程序，手动测试程序由电源控制、手动429数据读写格式及显示处理等模块组成。

5 测试仪的操作及显示

5.1 产品供电及系统控制

测试设备主要利用27V稳压电源、115V电源，通过制造电缆实现产品连接、供电控制及信号传输。

5.2 产品测试信号源

测试设备利用ILS内场模拟器、MLS内场模拟器，提供仪表着陆和微波着陆测试测试所需信号源。

5.3 产品测试和显示系统

测试设备使用奥林普429通讯板卡、 LabWindows/CVI开发平台，借助C语言编程配置测试环境、制作测试界面，实现某型组合接收设备的检测工作。

6 总结

本文研究的组合接收设备测试仪可实现某型组合接收设备的检测、维修工作，测试仪能够模拟组合接收设备在机上的通电信号环境，并提供组合接收设备检测时与其它检测仪器的测试接口，完成对某型组合接收设备的性能指标检测， 测试仪提供了试验程序、方法、检测产品的性能指标等。提升对此类型组合接收设备的工作原理、性能指标的掌握及维修技术能力。为我们的航修事业带来更多指导意义。

参考文献

[1] 徐州.基于LabWindows/CVI的ARINC429总线数据采集系统设计[J].工程科技Ⅱ辑，2013：1-4

[2] 张凤均.LabWindows/CVI开发入门和进阶[M].北京航空航天大学出版社，2001：101-189

[3] 高峰.《某型组合接收设备维护说明书》[M].国营765厂，2009：13-26

[4] 廖治宇.通用ARINC429总线分析测试仪的软件设计[J].电子科技大学，2014（01）：30-57