一种自动导航系统接口适配器研制

1.2极坐标指示器导航信号适配器

1.2.1适配器功能

该适配器完成导航计算机输出的地速串行数据（12.5±0.1kbit/s）中的目标方位、偏流角和待飞距离信号计算,并将目标方位和偏流角信号调整为极坐标指示器能够接收的符合ARINC407标准的同步器信号,将等飞距离信号调整为四位LED显示器的显示信号。

1.2.2 硬件设计

以8031单片机为信心,结合相应的外围电路设计,构成一个ARINC429总线信号的求解和信号匹配系统。硬件设计框图如图4所示。

图中,8031作为核心芯片,它与27256程序存储器和61256数据存储器组成单片机最小应用系统,完成对导航计算机输出的ARINC429总线信号进行采集、转换、计算和信号匹配等操作并进行控制。

3282板以HS-3228、8255等芯片构成处理电路,现将导航计算机的32位ARINC429串行数据转换为符合8031单片机8位数据总线要求的并行数据,由单片机最小系统控制,实现数据的转换和采集。

SZZ板以高精度数字/轴角转换模块和8155等芯片为核心,构成目标方位角和偏流角的数字/轴角转换电路,实现将3282板采集来的目标方位角和偏流角的数字量转换为符合ARINC407标准的同步器信号,送给极坐标指示器,使其指示相应的参数。

8279板以8279芯片为核心,构成键盘和显示器驱动电路,实现待飞距离的显示数据的处理和四位LED显示器的功率驱动。

1.2.3 软件设计

为了便于程序的调试和修改,软件设计采用模块化设计方法。程序模块主要包括主程序模块、中断服务（数据采集）子程序模块、数据转换子程序模块、信号匹配子程序模块、数码显示子程序模块等。其中数据采集子程序和数据转换子程序流程图如图5（a）、(b)所示。

2 系统调试

两种适配器的主要元器件均采用军品,并经筛选,电路参数经反复计算和调整,保证了输出信号的精度。系统连机后,通过地面开车实验,长时间工作性能稳定。雷达输出的30mV/Kt、400Hz交流模拟电压信号为例,经多卜勒导航信号适配器转换为数字脉冲信号输出,其模/数转换精度如表1所示,满足了工作精度要求。

表1 多卜勒导航信号适配器模/数转换精度

极坐标指示器导航信号适配器将导航计算机输出的ARINC429总线信号的应飞航向、偏流角、待飞距离信号转换成模拟信号供极坐标指示器使用。其转换精度和响应时间如表2所示,完全满足指示器指示精度和灵敏度的要求。到目前为止,研制的自动导航系统已经过鉴定并装机飞行4000多小时,性能优良。

表2 极坐标指示器导航信号适配器数/模转换精度和响应时间