微波应答机地面测控系统研制

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1、硕士学位论文微波应答机地面测控系统研制DEVELOPMENTOFAGROUNDTESTANDCONTROLSYSTEMFORTHEMICROWAVETRANSPONDER徐东东哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP273.5学校代码：10213国际图书分类号：621.38密级：公开工学硕士学位论文微波应答机地面测控系统研制硕士研究生：徐东东导师：付宁副教授申请学位：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273.5U.D.C:621.

2、38ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFAGROUNDTESTANDCONTROLSYSTEMFORTHEMICROWAVETRANSPONDERCandidate：XuDongdongSupervisor：AssociateProf.FuNingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality:InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofElectricEngineering

3、DateofDefense：June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着对空间领域探索的不断推进，微波应答机越来越多的应用于飞行器的对接、校准等领域。微波应答机测试精度的准确性及性能的稳定性直接影响其工作效果。因此，在其前期的研制、验证及生产的整个过程中，必须进行系统的、高效的、全面的测试。微波应答机自动测试系统用于对应答机各项功能进行测试与验证，良好的系统性能有利于应答机产品研发进度的推进，缩短应答机产品开发时间并减少经费开销。

4、本课题中的微波应答机地面测控系统根据某型号应答机的测试要求而设计，主要完成对其主机及模拟器的系统测试。本文首先针对应答机测试的技术指标及需求进行具体分析，制定了测控系统总体实现方案。测控系统硬件基于PXI机箱搭建而成，包括NI嵌入式控制器、显示设备、同步数据接收卡、模拟量采集卡、数字量输出卡、422/1553B集成卡及反射内存卡（外购）。同步数据接收卡内部采用三层缓存机制结合DMA传输实现高速串行数据的获取；模拟量采集卡及数字量输出卡采用通用化设计，模拟采样率、数字输出脉宽均可配置；422/1553B集成卡采用硬件定时机制，并结合1553B外触发技术实现

5、数据同步收发；同时，422/1553B集成卡可利用PCI主模式主动访问总线上其他设备，实现设备间高速数据交互；所有自研板卡FPGA与外部电路均通过光耦进行数字隔离，具有较强抗干扰能力。测控系统软件采用LabVIEW编写，利用LabVIEW并行结构及其对硬件仪器接口的支持，实现软件中多线程的程序结构设计，并开发了基于VISA的板卡驱动。同时，LabVIEW软件可实现较好的人机交互界面，便于观察与分析实时波形数据。文中最后对微波应答机地面测控系统进行硬件功能测试及系统联调，结果表明，测控系统满足应答机产品测试技术指标要求，并且具有较高的可靠性及准确性，可以作

6、为应答机性能验证与评估的可靠设备。关键词：自动测试系统；硬件定时；1553B外触发；数字隔离；PCI主模式I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeprogressesinthefieldofaerospaceexploration,theMicrowaveTransponderareincreasinglyusedinthedockingandcalibrationofspacecraft,andalsootherfields.Theaccuracyofmeasuringprecisionandthestabilityofperfo

7、rmancedirectlymakeanimpactontheworkresultsoftheMicrowaveTransponder.Therefore,therearemustbesystematic,efficientandcomprehensivetestinitsearlydevelopmentandverification,alsointhewholeprocessofproduction.TheATSoftheMicrowaveTransponderdesignedcanmakefunctionverificationsoftheTrans

8、ponder.Itisinfavoroftheadvanceofresearch