目标系统的测试软件设计

引　言

随着现代科学技术飞速发展,大量高新技术应用到状态监控、性能检测和故障诊断中,大大提高了自动化实时检测精度。本文介绍目标在移动过程中角度的偏差,针对目标移动后偏离瞄准线的情况,将设计出一套自动测量角度偏差精度的检测装置。而目标自动检测系统就是此技术的重要部分。目标自动检测系统是通过主控计算机与测角仪之间的软件通信,来实现对目标偏离情况的自动测试和提高测量精度。

1　目标自动检测系统工作原理

目标自动检测系统(称为自动测角仪)是以单片机为核心的专用微机系统,它用变焦光学系统接收目标移动信号,并分成主次两路,通过不同的滤光片后,投射到各自的CCD靶面上,分别形成目标和背景干扰的全视频信号。经过钳位、放大后相减,再经窗口选通和比较后,取出目标信号,该信号输送给单片机完成控制测角任务。根据目标信号在CCD靶面上的位置及光学系统的焦距,即可求出角偏差量。高低和俯仰方向的角偏差量,通过单片机串口传输到控制箱中。自动测角仪的工作原理框图见图1所示。

2　系统组成

自动测角仪由以下四部分组成:光学变焦系统、信号处理系统、测角系统、控制箱系统等组件。从图中可以看出目标自动检测系统包括目标虚拟仿真部分、测试环境、测试条件和激励部分、PXI总线部分。目标虚拟仿真部分是提供适当虚拟仿真的目标和背景。测试环境、测试条件和激励部分是对自动测角仪与主控计算机之间通信,提供一个必要的测试条件,如:DC信号、I/O信号、开关信号等,用来给照明灯、目标灯供电电路,模拟发射同步信号和自检信号,控制自动测角仪馈电等。将自动测角仪的响应信号DC信号、视频信号、数字信号通过A/D采集送到主控计算机,进行相关的信号处理和控制等。

自动测角仪的角偏差是自动测角仪测试的最重要的部分。角偏差反映了自动测角仪的精度特性,是一个定量的测试。

在进行精度测试时,自动测角仪内部8098单片机以特定波特率按固定的串行通讯方式输出在水平和俯仰两个方向上的角偏差(自动测角仪每40ms发一桢角偏差数据,每桢11个字节,波特率为93.75K),主控计算机RS232串口接收并解算出其数值。

单片机与主控机实现通信,需要满足两个条件:一是电平匹配;二是波特率匹配。这里,使用MAX232芯片进行TTL电平与RS232电平转换。自动测角仪的串口波特率是93.75K,是由其内部单片机的晶振频率和分频器数值决定。

3　主控计算机与自动测角仪通信软件设计

(1)主控机软件流程

在测试精度时,主控计算机需要完成以下几项任务:完成进行精度测试的条件设置,包括:①提示将平行光管打到精度测试档;②调节平行光管的背景灯亮度;③打开A路视频监控;④将自动测角仪设置为测角精度测试状态;⑤打开主控机串口,设置波特率;⑥完成角偏差的接收,测试12次后,计算测角精度和变焦起止时间。主控计算机串行通信软件流程图如图2所示。