基于虚拟仪器的履带式火炮电气系统检测设备

摘  要： 针对履带式火炮电气系统中传统的检测仪器存在操作复杂、故障率高以及装备笨重、不利于部队战场抢修使用等特点，应用成熟可互换性虚拟仪器技术，设计开发出了适合部队使用的高性能的履带式火炮电器系统通用检测设备。使用结果表明，该通用检测设备结构轻便、操作简单、故障定位耗时短，不仅提高了平时检修故障的效率，而且更适合于战时火炮装备快速维修和恢复战斗性能。
关键词： 履带式火炮；电气系统；可互换性；检测设备
   　履带式火炮战术、战技性能的优劣，在一定程度上取决于电气系统。武器系统由作战装备和技术支援两部分组成，作战装备中电气系统在提高火炮战术技术性能方面起着重要作用。要使火炮在战斗中充分发挥其威力，不仅依赖于电气系统性能优良和结构完善，还依赖于对其正确高效的维护和维修[1]。技术支援装备中的电气系统的通用检测设备，如示波器和万用表等，主要用于履带式火炮的日常修理和技术维护。传统的通用检测仪器在部队使用时存在操作复杂、故障率高以及装备笨重，不利于部队野战使用等缺点，因此需要进行改进。应用成熟可互换性虚拟仪器技术IVI(Interchangeable Virtual Instrument)开发基于PC总线的电器系统通用检测设备，可将多种检测功能集成于一台军用便携式工控机，可提高测试系统的可操作性和可互换性，使系统具有更高的硬件独立性，减少了软件维护。该检测设备操作简单，精确度高，而且具有模块化、通用化、标准化，以及可扩展性与可升级性的优点，可以很好地替代传统检测仪器，对现役各种型号的履带式火炮的电气系统进行技术检测。
1 系统总体设计
     测试平台的设计思想遵循通用化、标准化、模块化的设计原则，充分利用成熟的硬软件技术，构建基于PCI总线的卡式虚拟仪器测试平台。
1.1 硬件构成
     履带式火炮电气系统具有多型号、多部件、综合化的特点，并且需要在恶劣的气候和道路条件下工作[2]。故障发生率相对较高，为提高检测设备的通用性，降低研制和使用费用，同时便于检测设备的升级换代，在检测设备的硬件设计中将硬件分为基础硬件平台和外围硬件设备。
     系统的基础硬件平台选用军用便携工控机，内插通用PCI板卡和专用仪器板卡组建系统，是测试设备的核心，构成虚拟仪器的硬件基础；外围硬件设备包括万用表卡、示波器卡、功率计卡、频率计卡、信号调理和接口模块等。外围硬件设备可根据检测具体内容进行选配和研制。检测设备硬件设备系统组成如图1所示。
   
   1.2 软件构成
     系统软件采用模块化结构，在Windows操作系统环境下进行研制开发。主控程序的开发可以选择具有强大数据库、多媒体、报表管理开发功能的C++Builder,完成测试结果的打印、浏览、统计、增删和维修指导等功能。待测对象检测功能的开发可以选择在仪器控制、虚拟面板设计[3]、硬件访问方面具有独特功能的Lab Windows/CVI作为检测程序开发工具，也可以用LabVIEW和HP WEE等软件。考虑到IVI驱动器的开发，推荐使用LabWindows/CVI,因此它带有IVI驱动器开发的向导工具。测控软件系统结构如图2所示。