陳秀山

(昌河飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司，江西景德鎮(zhèn)，333000）

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某型機(jī)炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障的分析與應(yīng)用

陳秀山

(昌河飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司，江西景德鎮(zhèn)，333000）

摘要：炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障影響載機(jī)及系統(tǒng)功能，通過對“炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障”的原因進(jìn)行逐項(xiàng)排查分析，得出是炮塔電子箱硬件特性引起的誤報(bào)狀態(tài)信息導(dǎo)致，針對該問題對火控系統(tǒng)軟件進(jìn)行優(yōu)化，將故障代碼上報(bào)的時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整，有效解決了“每次打開武器總電源，炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障”的問題。

關(guān)鍵詞：炮塔系統(tǒng)；火控系統(tǒng)；自檢故障

0　引言

炮塔系統(tǒng)是火控系統(tǒng)的重要組成部分，它的性能好壞直接影響到火控系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間和射擊精度。裝于某型機(jī)上的炮塔系統(tǒng)在進(jìn)行地面功能試驗(yàn)時(shí)，每次打開武器總電源，顯示器顯示“炮塔系統(tǒng)自檢故障”，該故障閃爍后消失。炮塔系統(tǒng)的性能的好壞能否有效的消滅敵機(jī)保存自己，這就要求炮塔系統(tǒng)的性能穩(wěn)定，功能完好。該故障的出現(xiàn)影響了炮塔系統(tǒng)性能的穩(wěn)定，干擾了飛行員的判斷，需徹底解決該問題。

1　工作原理

飛行員通過瞄準(zhǔn)具對目標(biāo)進(jìn)行搜索和瞄準(zhǔn)，火控系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)、載機(jī)等實(shí)時(shí)狀態(tài)信息解算出航炮軸線位置，并發(fā)送給炮塔電子箱，炮塔電子箱接收到指令后，實(shí)時(shí)控制炮塔在水平和俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)炮塔實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的跟蹤鎖定后，由飛行員按壓發(fā)射按鈕完成航炮對地目標(biāo)或?qū)漳繕?biāo)的攻擊。

火控系統(tǒng)發(fā)給炮塔電子箱的數(shù)據(jù)格式為CC 08 控制字 方位角度 俯仰角度 校驗(yàn)和。炮塔電子箱反饋的數(shù)據(jù)格式為：66 08 狀態(tài)字 方位反饋角度 俯仰反饋角度 校驗(yàn)和。其中上報(bào)自檢故障的信息在狀態(tài)字中，自檢故障的狀態(tài)字包含炮塔電子箱故障、炮塔內(nèi)部組件故障和線路故障三種情況。

2　故障定位

2.1火控系統(tǒng)驗(yàn)證

將火控系統(tǒng)與炮塔系統(tǒng)的連接斷開，使用手動(dòng)控制設(shè)備給炮塔電子箱提供指令信號，控制炮塔運(yùn)動(dòng)。上電時(shí)顯示器會顯示“炮塔系統(tǒng)自檢故障”，且閃爍后消失，確認(rèn)為炮塔系統(tǒng)異常導(dǎo)致該故障的產(chǎn)生。

2.2總線數(shù)據(jù)測試

將總線測試設(shè)備連接到隨動(dòng)電子箱測試接口上對火控系統(tǒng)與炮塔電子箱之間的總線數(shù)據(jù)進(jìn)行測試, 通過對測試數(shù)據(jù)分析，得出炮塔系統(tǒng)自檢故障是由炮塔電子箱向火控系統(tǒng)上報(bào)所致導(dǎo)致，確認(rèn)為炮塔電子箱故障。

2.3炮塔電子箱內(nèi)部測試

由故障現(xiàn)象分析，疑似為炮塔電子箱位置控制板上DSP輸出信號異常引發(fā)。經(jīng)分析，DSP輸出信號異常存在兩種可能：第一種可能為位置控制板上DSP內(nèi)部解算程序異常導(dǎo)致；第二種可能為外部輸入信號異常導(dǎo)致位置控制板上DSP輸出信號異常。

2.4DSP內(nèi)部解算程序排查

DSP內(nèi)部解算程序包括以下模塊：初始化模塊、主循環(huán)模塊、定時(shí)器中斷子程序和串口通訊中斷子程序等。在DSP輸入端輸入標(biāo)準(zhǔn)的信號源，觸發(fā)DSP內(nèi)部解算程序，用示波器監(jiān)測信號端。結(jié)果表明信號端未變化，DSP內(nèi)部解算程序正常。

2.5DSP外部排查

2.5.1復(fù)位電路信號排查

在故障復(fù)現(xiàn)時(shí)，檢測復(fù)位電路各信號端的幅值變化。結(jié)果表明DSP信號端的幅值未出現(xiàn)異常，其他信號端的幅值也未出現(xiàn)異常，DSP復(fù)位電路正常。

2.5.2電壓測試

從位置控制板上將+5V和+15V電源做測試端子引出，每次上電時(shí)檢測+5V和+15V電源測試端子。

測試結(jié)果：上電后+5V和+15V電源幅值穩(wěn)定。

在電源關(guān)閉后對+5V電源和+15V電源進(jìn)行測試，如圖4顯示。

圖4　電壓測試圖

關(guān)閉電源開關(guān)后，+15V電壓降至+14.7V以下時(shí)，而此時(shí)+5V電壓仍正常工作，DSP將+15V電壓降低狀態(tài)捕獲到，認(rèn)為電壓不穩(wěn)定，從而形成炮塔系統(tǒng)自檢狀態(tài)字，并將該狀態(tài)字傳輸至火控系統(tǒng)，下次炮塔系統(tǒng)上電時(shí)，火控系統(tǒng)將該故障狀態(tài)字發(fā)送給綜顯顯示，同時(shí)炮塔系統(tǒng)啟用自檢測程序，待自檢測結(jié)束后，該故障消失。

對隨動(dòng)電子箱外加+15V電源，在關(guān)閉電源后進(jìn)行測試，未出現(xiàn)故障信號。

綜上分析，問題定位為炮塔電子箱硬件特性引起的誤報(bào)狀態(tài)信息導(dǎo)致。

3　機(jī)理分析

炮塔電子箱+15V電源是否正常是自檢狀態(tài)之一，當(dāng)出現(xiàn)+15V電壓降低至+14.7V時(shí)，電子箱將報(bào)自檢故障。

武器總電源關(guān)閉后隨動(dòng)電子箱在斷電過程中+5V、+15V電源由于儲能電容放電，放電延時(shí)分別為800ms、600ms，兩者存在200ms的差異，在這200ms的時(shí)間內(nèi)DSP檢測到+15V電壓降低至+14.7V以下時(shí)將自檢故障上報(bào)至火控系統(tǒng)，此時(shí)火控系統(tǒng)已經(jīng)將此故障記錄，在下一次炮塔系統(tǒng)上電的過程中將此故障上報(bào)至綜顯顯示，同時(shí)炮塔系統(tǒng)啟用自檢測程序測試，若檢測無問題，該故障便會消失。

4　解決方案及驗(yàn)證結(jié)果

針對該問題，有兩種解決方案：

(1)硬件更改：重新調(diào)配+5V和+15V電源儲能電容放電的延時(shí)時(shí)間，因+5V、+15V電源儲能電容在電源板、位置板、伺服板上都有布置，重新調(diào)配兩者放電的延時(shí)時(shí)間需重新設(shè)計(jì)電路，難度很大，更改后的不確定性因素較多，不建議硬件更改。因此建議火控系統(tǒng)軟件對此問題進(jìn)行規(guī)避。

(2)軟件更改：火控系統(tǒng)將故障代碼上報(bào)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，檢測炮塔電子箱連續(xù)1秒上報(bào)自檢故障，則判定為炮塔系統(tǒng)自檢故障。該方法不涉及到硬件更改，簡單可靠。

驗(yàn)證情況：

使用更改后的火控系統(tǒng)軟件對該問題進(jìn)行機(jī)上驗(yàn)證，每次打開武器總電源，檢測炮塔電子箱上傳的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中未存在自檢故障信息，綜顯上不會顯示 “炮塔系統(tǒng)自檢故障”，系統(tǒng)運(yùn)行正常，無遺留問題產(chǎn)生，該問題得到了有效解決。

5　結(jié)論

對“每次打開武器總電源，炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障”的原因進(jìn)行逐項(xiàng)排查分析，得出是炮塔電子箱硬件特性引起的誤報(bào)狀態(tài)信息導(dǎo)致，針對該問題對火控系統(tǒng)軟件中故障代碼上報(bào)的時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整。經(jīng)驗(yàn)證，優(yōu)化后的火控系統(tǒng)軟件可有效解決“每次打開武器總電源，炮塔系統(tǒng)報(bào)自檢故障”的問題。

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Analysis and application of the self checking fault of the turret system of a certain type of machine

Chen Xiushan
(AVIC CHANGGE AIRCRAFT INDUSTRY CORPORATION LTD.Jiangxi Jingdezhen，333000)

Abstract：A machine gun turret system self check fault cause turret system is not working properly,affect the performance of the aircraft.In this paper,the reasons of "turret system self check fault" itemized investigation analysis,that turret electronic box hardware characteristics caused by false information, aiming at the problem of the fire control system software is optimized, fault code reported time has been adjusted, effectively solve the problem of "every time you open the total power of the weapons, turret system self check fault".

Keywords：turret system；fire control system；self check fault

作者簡介

陳秀山（1983— ），男，山東膠南人，碩士，主要研究方向：火力控制系統(tǒng)與武器系統(tǒng)的研究。