光电角坐标测量装置实验系统软件设计

1 引 言

    光电角坐标测量装置用于探测目标相对于安装平台的角位置，并将测量出的目标角坐标转换成计算机标准指令，以控制随动系统跟踪目标^[1]。它可安装在车辆、舰船、飞机等平台上，作为目标跟踪耦合系统的一个功能部件，实现对被测目标的快速定位。

    开发设计光电角坐标测量装置的实验系统，可用于光电角坐标测量装置的装备技术研究、原理验证实验和使用维护实习。文中介绍了光电角坐标测量装置实验系统的组成，并详细讨论了实验系统软件的设计方法。

2 实验系统的组成

    光电角坐标测量装置由跟踪装置、敏感测量装置、电子组件等组成，其在原理上采用光电法测量目标角坐标^[2]。为此， 在跟踪装置上安装有红外辐射二极管作为辐射源，在平台的安装支架上安装有光电探测器作为敏感测量装置，跟踪装置还产生信号标志，供操作人员对准目标用。当 操纵跟踪装置用信号标志对准被测目标时，红外辐射器随着跟踪装置转动，其相对于光电探测器的位置改变。光电探测器接收到辐射器发出的调制红外光，把它变成 电信号并传送到电子组件，经过信息处理计算出跟踪线的角坐标，并以标准 422 总线格式将方位角和俯仰角数据输出，传送到外部的应用系统。 

     因此，实验控制系统主要功能是控制工作状态的转换，将测量出的角坐标数据转换成数字信号并在显示器上实时显示出来。系统结构如图 1 所示。其组成包括实验控制系统、电缆、电源和软件等。其中实验控制系统由工控机、RS422 串口转换器H422、系统电缆组成，通过 RS422 总线与角坐标测量装置的电子组件通信端口连接。

    由于光电角坐标测量装置本身的输入输出接口采用 RS422 串行总线协议，设计中采用一个H422 串口转换器，将角坐标测量装置的输出转换为 RS232 协议格式，直接通过工控机的串口 COM1

输入。

    工作时，由直流电源向光电角坐标测量装置供电使其工作。当操纵跟踪装置用信号标志对准目标时，光电角坐标测量装置实时测量出当前目标的角位置，电子组件将 测量出的角坐标转换成标准 422 总线格式，经过 H422 转换，通过串口进入工控机主机，经软件处理，在显示器上显示出目标的方位角和俯仰角数值，并完成各种随动实验。工控机发出的工作状态控制命令经 H422 变换成标准 422 总线格式，送到电子组件，从而控制测量装置的正常、截获、自检、超限、故障等工作状态^[3]。

3 实验系统软件设计