張琨 韓斌 王煒 楊陽 魏靖彪
(1.西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所 陜西省西安市 710065 2.陸軍航空兵研究所 北京市 101121)
導彈貫標是指導彈電氣接口貫徹執(zhí)行《GJB 1188A-99 飛機/懸掛物電氣連接系統(tǒng)接口要求》(簡稱GJB 1188A)》,該標準為目前各類載機與懸掛物必須遵循的標準[1]。機載導彈作為任務(wù)懸掛物,其對外接口為GJB1188A 任務(wù)懸掛物接口,該接口數(shù)據(jù)總線為1553B 總線?;?553B 總線的遠程終端軟件設(shè)計方法已有相關(guān)研究,相關(guān)設(shè)計基于Holt 公司1553B 協(xié)議芯片[2-3]、中電58 所協(xié)議芯片[4]等開發(fā)了應(yīng)用軟件,但均無法滿足GJB 1188A 標準對軟件的規(guī)定。
本文提出了一種1553B 總線遠程終端的方式代碼配置方法,軟件設(shè)計之初就考慮并兼容GJB1188A 標準相關(guān)要求,能夠?qū)崿F(xiàn)導彈飛行控制器軟件功能,滿足貫標導彈武器系統(tǒng)電氣要求。
貫標導彈電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線為1553B 總線,1553B 總線是一種數(shù)字式指令/響應(yīng)型多路傳輸數(shù)據(jù)總線,通過在總線上傳輸曼徹斯特II 型雙向電平碼表征不同的消息[5]??偩€終端可以分為三種:總線控制器BC(Bus Controller)、遠程終端RT(Remote Terminal)和總線監(jiān)控器BM(Bus Monitor)。
載機與導彈通信系統(tǒng)各終端拓撲關(guān)系圖如圖1所示,載機火控作為總線控制器,導彈飛行控制器作為一個遠程終端,彈載記錄裝置作為總線監(jiān)視器。通信消息涉及載機火控與導彈飛行控制器。采用雙余度總線以提高總線數(shù)據(jù)可靠性。
貫標導彈不僅要求導彈對外硬件接口遵循GJB1188A,其彈上部件飛行控制器軟件也需遵循該標準的相關(guān)規(guī)定。在1553B 數(shù)據(jù)總線的基礎(chǔ)上,GJB1188A 標準對數(shù)字通信規(guī)則、消息要求、標準數(shù)據(jù)實體做出額外的使用規(guī)定,本文旨在設(shè)計滿足貫標要求的導彈飛行控制器軟件,而與非貫標軟件最顯著的區(qū)別為方式代碼的處理。接下來本文將詳細介紹貫標導彈飛行控制器軟件設(shè)計中方式代碼的初始化與使用方法。
方式代碼是指當系統(tǒng)進入方式控制時,由總線控制器發(fā)出的指令字中,子地址/方式字段是00000 或11111,則緊鄰的“數(shù)據(jù)字計數(shù)/方式代碼”字段內(nèi)容就是五位方式代碼。方式代碼是總線控制器對總線系統(tǒng)中的信息流及有關(guān)硬件進行管理的手段,而不用于發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。1553B 總線目前已經(jīng)定義了15 種方式代碼。方式指令是指含有方式代碼的命令字。方式指令在線纜上的信息傳輸形式如圖2所示。
圖1:機載導彈總線拓撲示意圖
圖2:方式指令在總線的信息傳輸形式
而GJB1188A 要求任務(wù)懸掛物導彈必須執(zhí)行強制方式代碼,7種強制方式代碼如表1所示。以強制方式代碼的配置為例,飛行控制器需要配置方式代碼的中斷使能與方式代碼數(shù)據(jù)。
導彈飛行控制器采用中斷方式處理方式代碼。通過配置方式代碼選擇性中斷表來決定某一方式代碼是否觸發(fā)飛行控制器中斷。遠程終端RAM 地址0x0108~0x010F 是方式代碼選擇性中斷表地址,其各地址配置的功能描述如表2。根據(jù)方式代碼的收/發(fā)位、是否廣播特性,方式代碼選擇性中斷表可以被分為4 塊。以地址0x0108、0x0109 為例,該地址配置單獨接收方式代碼是否觸發(fā)中斷,涉及強制方式代碼10001,即17,地址0x0108最低位配置方式代碼0,最高位配置方式代碼15,置“1”時使能該中斷。類似的,通過表1 中方式代碼的接收/發(fā)送標志與是否允許廣播標志,配置其余方式代碼選擇性中斷表。
依據(jù)表2,參考程序示例如下:
表1:強制方式代碼
表2:方式代碼選擇性中斷表配置說明
表3:強制方式方式代碼數(shù)據(jù)表
方式代碼數(shù)據(jù)表用來查找方式代碼數(shù)據(jù)字存放的地址,通過讀取該地址獲取方式代碼的數(shù)據(jù)字,或向該地址寫入數(shù)據(jù)填充方式代碼的數(shù)據(jù)字。方式代碼數(shù)據(jù)表為每個方式代碼分配了固定的RAM地址,用來存放方式代碼接收或發(fā)送的一個數(shù)據(jù)字,方式代碼數(shù)據(jù)表RAM 地址為0x0110~0x013F,其中地址0x0110~0x011F 存放非廣播接收的方式代碼數(shù)據(jù),0x0120~0x021F 存放非廣播發(fā)送的方式代碼數(shù)據(jù),0x0130~0x013F 存放廣播的方式代碼數(shù)據(jù)。7 種強制方式指令中,帶數(shù)據(jù)字的方式指令為10000(16)、10001(17)、10010(18),依據(jù)收/發(fā)位與是否廣播進行查表,結(jié)果如表3所示。
飛行控制器需要發(fā)送矢量字時,載機火控發(fā)送一個方式指令,飛行控制器回復一個狀態(tài)字一個數(shù)據(jù)字,該數(shù)據(jù)字即矢量字。需要注意的是,由于1553B 觸發(fā)中斷方式為消息結(jié)束后觸發(fā),因此,飛行控制器需在方式代碼中斷來臨之前將矢量字寫入對應(yīng)地址,即矢量字準備好后,即刻寫入地址0x0120。
GJB1188A 接口導彈屬于標準的機載導彈,本文提出了一種適用于貫標導彈的飛行控制器遠程終端方式代碼配置方法,本文所述方法具有貫標軟件普適性。結(jié)果表明,本方法能夠滿足貫標導彈的軟件要求,其可靠性高、可移植性強,具有推廣價值,能夠為導彈其他部件貫標軟件設(shè)計提供借鑒。