基于VxWorks的雷达自动测试系统软件开发

发布时间：2017-07-18 07:22

  本文关键词：基于VxWorks的雷达自动测试系统软件开发

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【摘要】：随着科学技术的发展,武器系统对远程目标打击的精度、距离要求越来越高,雷达作为武器系统中完成目标精确定位的装置,其实时性能要求越来越高,为雷达性能测试带来了很大的困难。雷达自动测试系统针对雷达各部分性能指标,为雷达测试提供高效、可靠的测试方法。测试软件作为自动测试系统的核心组成部分,其实时性能对整个测试系统的实时性及可靠性起至关重要的作用。由于Windows系统实时性能的限制,已无法满足高实时性和可靠性的要求。本文以“雷达自动测试系统研制”为课题背景,研究和开发了基于Vx Works的雷达自动测试系统,通过高性能的Vx Works提高整个测试系统的实时性及可靠性。同时,为雷达研制过程及后期性能维护提供了可靠的手段。本文首先分析雷达测试功能需求及技术指标。根据雷达的整体测试要求,提出自动测试系统的整体硬件设计方案,并根据硬件技术指标完成测试系统中关键硬件设备选型,实现自动测试系统硬件集成。其次,根据测试功能要求,提出模块化、功能化的软件设计方案。本文重点分析了Vx Works编程环境搭建、硬件驱动程序设计、测试软件各功能模块设计及任务调度机制设计。自动测试系统采用Vx Works需要面对以下问题:Vx Works系统移植、图形界面实现复杂、图形界面不支持中文显示、硬件设备控制等。本文采用GRUB系统引导技术,解决了Vx Works系统移植及安装问题;针对于图形界面实现复杂,采用第三方图形开发工具Tilcon,降低软件图形界面化工作量及难度;通过中文点阵字库注册、中文编码转码技术解决了不支持中文显示问题。由于Vx Works软件无法通过VISA实现仪器控制,本文采用根据不同硬件接口开发仪器控制基本函数方式代替VISA,测试系统涉及到的核心硬件设备硬件接口主要有两种:CPCI总线接口、USB接口。此外,测试软件有10ms准确定时功能需求,本文采用Vx Works提供的软件定时机制辅助时钟,实现10ms定时功能。整个测试软件采用层次化、模块化设计方法,软件操作简便、易于维护,具有较高的实时性和可靠性。经系统联合调试,测试系统能够实现雷达测试技术指标要求。目前,该系统已实际应用于某型号雷达测试,系统软件操作简便,运行稳定。
【关键词】：自动测试系统 VxWorks CPCI驱动 USB驱动 Tilcon
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN959;TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义10-11
• 1.2 自动测试系统研究现状11-12
• 1.2.1 自动测试系统概述11
• 1.2.2 自动测试系统发展现状11
• 1.2.3 自动测试程序集11-12
• 1.3 VxWorks系统概述12-15
• 1.3.1 嵌入式实时系统12-14
• 1.3.2 VxWorks系统结构14
• 1.3.3 VxWorks系统优势14-15
• 1.4 主要研究内容及论文结构15-17
• 第2章 系统硬件组成及软件设计方案17-27
• 2.1 功能需求和技术指标17-19
• 2.1.1 硬件功能需求分析17-18
• 2.1.2 软件功能需求分析18-19
• 2.2 系统硬件总体设计方案19-23
• 2.2.1 CPCI测量控制单元20-21
• 2.2.2 供电单元21
• 2.2.3 信号调理转接单元21-22
• 2.2.4 自检单元22
• 2.2.5 系统结构22-23
• 2.3 系统软件设计方案23-25
• 2.3.1 软件开发平台23
• 2.3.2 VxWorks系统下软件开发流程23-24
• 2.3.3 系统软件组成24-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第3章 VxWorks编程环境搭建27-40
• 3.1 VxWorks关键技术分析27-30
• 3.1.1 主机和目标机27-28
• 3.1.2 任务管理28-29
• 3.1.3 VxWorks系统启动29-30
• 3.2 系统引导方案设计30-31
• 3.3 bootrom引导参数配置及启动镜像生成31-34
• 3.3.1 bootrom引导参数配置31-32
• 3.3.2 启动镜像生成32-34
• 3.4 VxWorks内核功能定制34-35
• 3.5 VxWorks图形化显示方案设计35-38
• 3.5.1 Tilcon图形化显示原理分析35-36
• 3.5.2 基于Tilcon的VxWorks图形界面显示化流程36-37
• 3.5.3 WindML配置和编译37
• 3.5.4 中文显示方案设计37-38
• 3.6 主机与目标机连接38-39
• 3.7 本章小结39-40
• 第4章 系统软件详细设计40-71
• 4.1 驱动程序层40-54
• 4.1.1 VxWorks系统下驱动开发流程40
• 4.1.2 测试软件接口需求40-41
• 4.1.3 CPCI接口设备驱动41-47
• 4.1.4 非标准USB设备功率计驱动47-54
• 4.2 功能层54-58
• 4.2.1 网络数据通信模块54-57
• 4.2.2 高速数据采集卡功能模块57-58
• 4.3 管理层58-60
• 4.3.1 自动测试流程任务调度机制59-60
• 4.3.2 任务优先级划分60
• 4.4 应用层60-64
• 4.4.1 自动测试模块61-63
• 4.4.2 1553B数据 10ms定时发送模块63-64
• 4.5 界面显示层64-70
• 4.5.1 界面显示切换模块65-67
• 4.5.2 测试信息获取模块67-68
• 4.5.3 数据信息显示接口模块68-70
• 4.6 本章小结70-71
• 第5章 测试与分析71-82
• 5.1 测试方案及步骤71-73
• 5.1.1 常用软件测试方法71
• 5.1.2 测试硬件环境组成71-72
• 5.1.3 系统软件测试方法72-73
• 5.2 关键功能模块测试73-79
• 5.2.1 CPCI接口设备驱动程序测试73-75
• 5.2.2 USB接口功率计驱动程序测试75-77
• 5.2.3 10ms定时功能测试77-78
• 5.2.4 高速数据采集卡脉冲测量功能测试78-79
• 5.3 系统测试79-81
• 5.3.1 设备自检流程测试80-81
• 5.3.2 雷达自动测试流程测试81
• 5.4 本章小结81-82
• 结论82-83
• 参考文献83-87
• 攻读学位期间发表的学术论文87-89
• 致谢89

【参考文献】

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本文编号：556595