消防计算机自动检测系统的设计

  1.1 课题研究背景与意义

  本课题来源于北方自动控制技术研究所某远程火箭炮改装项目。在完成火控计算机检测系统改进的基础上，对检测数据的记录方法进行了研究。随着我国军事技术的发展，装备部队的火箭炮武器系统智能化程度越来越高，火控计算机作为火箭炮的信息与控制核心，功能也越来越复杂。以国产某型号远程火箭炮为例，在该型号的远程火箭炮中，火控计算机主要的作用是与火箭炮火控系统的其他单体进行数据交换与命令通讯，同时采集车辆信息，检测和控制火箭炮车的一系列状态与操作，并进行自动操描解算，所以对其可靠性和可维护性要求非常高。但是，火控计算机构造精密复杂，维护检修难度大，以往采用的检测方法对维护人员的技能和知识要求很高，而且需要多种设备支持，所以维护效率很低、检测质量差。在对国产该型号火箭炮火控计算机进行检测时，需要利用检测台向火控计算机发送指令，火控计算机完成操作并将结果返回检测台，由检测台进行分析并给出最终的检测结果。但是检测时需要检测台、显示器和两个键盘同时接入火控计算机，布线很复杂，不方便拆卸。其中，检测台主要负责向火控计算机输入检测指令，并且判断检测结果是否正确，显示器则直接连接在火控计算机上，显示火控计算机的内存等信息。这种检测方法需要利用键盘手动选择检测内容并输入数据，因此很容易出现输入错误或者误碰等情况导致检测出错，这些都降低了检测效率和检测质量，而且当检测到火控计算机出现问题时，还需要将火控计算机检测台撤下，将线缆移除，然后测量火控计算机的端口电压，查找出错原因，这也进一步增加了工作量，并且加速了火控计算机接口、线缆以及火控计算机调试台的损耗，增加了成本。另外该型号火控计算机的检测数据通常采用纸质表格记录，由于火控计算机在整个火箭炮的火控系统中很重要，所以对其检测数据的记录要求也很严格，记录的表格不能涂改，因此一旦某个数据记录出错，便需要更换表格，重新记录数据，这无疑会提高检测人员的工作难度、增加工作量以及工作压力，同时造成资源浪费。基于以上背景，本课题研究并设计了火控计算机自动检测系统，达到自动选择检测项目并输入检测指令的目的，并且设计了电压测量电路，实现了不需要移除外部设备就能够测量管脚电压的目标。同时，本文基于 MFC 设计了火控计算机检测数据记录软件，用来代替传统的纸质表格，减少纸张的消耗和资源浪费，而且增加数据记录的灵活性，减少因记录错误带来的额外工作，提高了检测效率。

火控计算机作为整套火控系统的核心部分，其精密程度非常高，而火控计算机检测台作为火控计算机的检测设备，设计也很复杂。火控计算机检测台由外部的功能指示灯、接口、显示屏以及内部的主控板、轴角转换版、通信板等组成。在检测时要严格按照检测流程分别对火控计算机的串口、CAN 口、RD 功能等进行检测。

  本文从国产某型号火箭炮火控计算机现有的检测方法、检测台构造等方面介绍了现在火控计算机检测方法的不足，然后从以下三点完成了火控计算机自动检测系统的设计。（1）电压测量电路的设计。利用该电压测量电路可以实现当火控计算机检测出错时，不拆除外部设备即可查找错误原因的目的。该电压测量电路可以实现 0~30V 电压的检测，精度为 0.01V，完全可以满足要求；（2）输入电路设计。本输入电路工作原理是模拟键盘的工作原理，实现自动向火控计算机调试台输入指令的目的。该输入电路可以自动选择相应的检测项目对火控计算机进行检测，并且利用软件实现了不同的检测项目给与不同检测时间的效果，而且在每次检测结束后留有合理的时间供检测人员记录。解决了人工检测时常常因为误触导致检测失败，需要重新检测带来的效率低下等问题。（3）记录软件设计。根据纸质表格记录数据有记录效率低、不方便记录、不方便修改和保存、安全性差等缺点，设计了火控计算机检测数据记录软件。该软件界面简洁明了，操作简单，使用难度低，可以很方便的进行数据的记录、修改和删除，而且数据采用的是二进制方式进行存取，不容易泄密，安全性好。在发生电脑死机、重启或者软件崩溃等突发情况时，数据包也不会出现损坏或丢失，可以很快的进行修复。本文进行了火控计算机自动检测系统的设计，可以对火控计算机检测台自动输入检测指令，实现了自动选择检测内容和自动输入检测指令的功能，同时还设计了火控计算机检测数据记录软件，实现了方便记录、修改记录数据，提高检测数据的安全性，同时减少资源浪费的目的。但是，本文也有许多不足，主要有以下几个方面。（1）电压检测电路的精度可以进一步提升。现在电压检测电路的检测精度为 0.01V，在以后可以进一步修改设计，提升检测精度。（2）输入设备现在只是利用程序生成键值单方向火控计算机检测台输入指令，依靠时间间隔达到输入不会互相干扰的目的，不能检测是否检测完成，整体设计不够智能化，在以后的设计中，要利用串口通信实现输入设备和检测台的相互通信。（3）利用记录软件记录检测数据时，需要检测人员输入数据，在今后的设计中，要实现记录软件自动从检测台读取数据并记录，实现自动化检测的目的。