基于PXI总线的发射控制系统软件研制

作     者：孟阳 

作者单位：桂林电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李智

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：PXI总线 虚拟仪器 高速数据存储 多线程 飞行器 

摘      要：发射控制是保障飞行器顺利发射的关键所在。在飞行器的研发过程中,为验证飞行器的发射功能设计的正确性,需要进行对靶标的发射试验。随着航天科工集团某厂新型号飞行器的研发,旧型号的发射控制系统不能满足新型号的发射控制需求。故本课题以此为背景,诣在设计制作出一套针对新型号飞行器的发射控制系统。首先进行发射控制系统的需求分析,分析该型飞行器测试需求、功能性和非功能性需求。综合考虑后提出基于PXI总线和虚拟仪器技术的总体设计方案。系统采用PXI总线实现高速数据采集和控制,使用PXI机箱进行数据采集,并针对被测信号设计制作了一套信号调理单元,为发射控制系统软件设计提供了硬件基础。系统在Visual Studio开发平台上采用C#作为编程语言,利用Measurement Studio开发工具进行发射控制系统的软件研发。软件使用模块化设计,利用多线程技术实现并行控制,提高了软件的实用性和可靠性,结合SQL Sever数据库使用EF框架技术,在对测试数据进行管理的同时提高其可扩展性。飞行器在发射控制过程中的高速数据记录和回放,保证数据存储的高速和稳定是整个项目的重点和难点,系统使用高速存储设备、二进制序列化和压缩数据的方式提高了大容量数据的存储速度。在完成发射控制测试后,将测试结果通过报表输出。由此实现该型飞行器发射控制,信号实时监控,数据记录,数据管理和报表生成等功能。为验证发射控制系统的功能,设计了模块测试和集成测试的测试用例。并使用实验室开发的发射控制模拟器进行系统测试,结果表明系统功能正常。最后在航天科工集团某厂内使用工艺飞行器进行验收测试,确保本发射控制系统的功能达到设计目标。结果表明发射控制系统在功能和精度上均满足测试要求,目前已投入使用。