1553B總線電纜網(wǎng)絡自動測試系統(tǒng)設計及研究

隨著航機電一體程度的日益提高，作為當前宇航電子設備首選的數(shù)據(jù)總線，MIL-STD-1553B總線(以下簡稱1553B總線)的地位日益突出，已廣泛運用于航空航天、海上武器、地面武器等領域。作為星載/箭載/機載/艦載/車載等控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線，1553B總線電纜網(wǎng)絡的可靠性直接影響到整個系統(tǒng)的正常運行，總線故障甚至會造成難以估計的損失。有關1553B總線電纜網(wǎng)絡的生產(chǎn)加工、系統(tǒng)組裝前等各環(huán)節(jié)的檢測，顯得至關重要。因此，如何對1553B總線電纜網(wǎng)絡進行全面有效的檢測是長期以來的一個重要課題。
　　1553B總線電纜網(wǎng)絡

　　MIL-STD-1553B總線全稱是：飛機內(nèi)部時分制指令/響應式多路傳輸數(shù)據(jù)總線，采用可屏蔽雙絞線傳輸數(shù)據(jù)，以串行數(shù)字脈沖形式傳輸信號，其碼元數(shù)據(jù)采用雙相曼徹斯特碼表示，傳輸速率為1Mbit/s。1553B總線能夠掛32個終端，采用指令/響應型通信協(xié)議，終端類型有三種：總線控制器(BC)、遠程終端(RT)和總線監(jiān)視器(BM)，信息傳輸格式有BC到RT，RT到BC，RT到RT，廣播模式和系統(tǒng)控制模式。作為1553B總線數(shù)據(jù)的傳輸媒介，1553B總線電纜網(wǎng)絡為多冗余度總線拓撲型結構，連接于各個1553B終端設備之間，完成1553B協(xié)議數(shù)據(jù)通信。一個完整的1553B電纜網(wǎng)絡(如圖1所示)包括主總線(主干部分)、短接線(連接于各個終端的分支部分)、耦合器(主總線與短接線的連接點)、終止器(連接于主總線兩端)。

　　作為當前宇航電子設備首選的數(shù)據(jù)總線，國軍標以及美軍標對1553B總線的測試檢驗都作了詳細說明。GJB5186.5以及SAE4115的對1553B總線電纜網(wǎng)絡測試標準和方法作了相關規(guī)范，但其中涉及到的儀器繁多，不利于綜合測試。依照GJB5186.5、SAE4115以及MIL-STD-1553B標準，1553B總線電纜網(wǎng)絡的測試檢驗需要進行：網(wǎng)絡連續(xù)性、網(wǎng)絡動態(tài)故障測試、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路完整性測試、波形測試—網(wǎng)絡定性分析、波形畸變值Vmin、過零點畸變Zcross、波形對稱性RtZero等。

　　其實，測試系統(tǒng)可配置為一個智能的1553B終端測試設備。它可以連接在1553B總線網(wǎng)絡的任意一個終端上，然后通過軟件控制可以任意工作在BC/RT/BM模式，跟總線網(wǎng)絡上其它所有的終端設備進行各種數(shù)據(jù)通信，從而測試被測終端設備的各個功能是否正常。同時在進行終端設備功能測試時，系統(tǒng)可以注入或檢測數(shù)據(jù)字錯誤、命令字錯誤等各種通信錯誤，從而可以快捷而準確地定位被測終端的功能故障。

　　1553B總線電纜網(wǎng)絡自動測試系統(tǒng)

　　傳統(tǒng)上，1553B電纜網(wǎng)絡性能參數(shù)的全面測試，需要用到萬用表、特性阻抗分析儀、示波器、時域反射儀等儀器，整個測試過程十分繁瑣，實施難度大、耗時長，難以形成統(tǒng)一測試報告，效率以及可靠性很低。