MCV3型平台罗经系统分析与测试
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摘要
平台罗经系统可以为舰艇的作战指挥和武备系统提供精确的航向及姿态信息，是舰船航行、作战不可缺少的主要导航设备之一，在世界各国海军的舰船导航中显得尤为重要。本文以MCV3型平台罗经为主要研究对象，应用虚拟仪器仿真技术和程控技术，对MCV3型平台罗经主要电路板进行故障诊断和仿真测试。
本文首先对平台罗经系统的数学模型和稳定回路进行了分析，通过阐述MCV3型平台罗经的工作原理和主要特点，分析了MCV3型平台罗经采用的H调制技术，以及H调制技术在系统中的具体实现方法。其次是从功能上分析了MCV3型平台罗经电路板的主要电路，以及对电路板进行测试的难点和创新点。在测试过程中，本文使用了相对成熟的新技术，采用半自动方式，手工输入、自动化测量，保证了测试数据的准确性和可靠性，并结合测试对虚拟仪器技术的系统构成与应用环境进行了介绍。
本文在对电路板的测试过程中采用了虚拟仪器技术、可编程控制技术、故障诊断专家系统等，使用计算机编程控制，使得测试准确，自动化程度高，测试结果具有可追溯性。另外，还应用了动态波形显示双缓存技术，解决了动态显示时图形闪烁的问题，使得动态波形显示更加平滑、稳定。
The system of stabilized gyrocompass, which can give the precise information of course and pose for campaign commands and arm systems, is one of main navigational devices for sail and battle. It is also very important for naval ship all over the country. MCV3 Stabilized Gyrocompass was set main research object in this paper. Fault diagnoses and simulation tests were done by using simulation technology of virtual instruments and program-controlled technology to the main circuit boards.
First of all, the mathematics model and stabilized circuits were analyzed for the system of stabilized gyrocompass. The realization method of H modulating technology in system was brought out after the theories and characteristics of MCV3 stabilized gyrocompass were explained. Secondly, The main circuits of MCV3 stabilized gyrocompass were analyzed by their functions. The difficulties and innovations of testing for main boards were pointed out. During the testing, a kind of new technology on the form of half automation, inputting by hand and automatic testing made them veracity and reliability. At last, the system construction and application environment for technology of virtual instruments were introduced.
The technology of virtual instruments, program control and the expert system of fault diagnose were used during testing circuit boards. The program control of computer made testing veracity and automation high. The results of testing had traceability. In addition, the technology of double buffers for showing dynamic wave was applied. The graphics glittery problem of dynamic showing was resulted. It made dynamic wave more smoothness and stabilization.
本文首先对平台罗经系统的数学模型和稳定回路进行了分析，通过阐述MCV3型平台罗经的工作原理和主要特点，分析了MCV3型平台罗经采用的H调制技术，以及H调制技术在系统中的具体实现方法。其次是从功能上分析了MCV3型平台罗经电路板的主要电路，以及对电路板进行测试的难点和创新点。在测试过程中，本文使用了相对成熟的新技术，采用半自动方式，手工输入、自动化测量，保证了测试数据的准确性和可靠性，并结合测试对虚拟仪器技术的系统构成与应用环境进行了介绍。
本文在对电路板的测试过程中采用了虚拟仪器技术、可编程控制技术、故障诊断专家系统等，使用计算机编程控制，使得测试准确，自动化程度高，测试结果具有可追溯性。另外，还应用了动态波形显示双缓存技术，解决了动态显示时图形闪烁的问题，使得动态波形显示更加平滑、稳定。
The system of stabilized gyrocompass, which can give the precise information of course and pose for campaign commands and arm systems, is one of main navigational devices for sail and battle. It is also very important for naval ship all over the country. MCV3 Stabilized Gyrocompass was set main research object in this paper. Fault diagnoses and simulation tests were done by using simulation technology of virtual instruments and program-controlled technology to the main circuit boards.
First of all, the mathematics model and stabilized circuits were analyzed for the system of stabilized gyrocompass. The realization method of H modulating technology in system was brought out after the theories and characteristics of MCV3 stabilized gyrocompass were explained. Secondly, The main circuits of MCV3 stabilized gyrocompass were analyzed by their functions. The difficulties and innovations of testing for main boards were pointed out. During the testing, a kind of new technology on the form of half automation, inputting by hand and automatic testing made them veracity and reliability. At last, the system construction and application environment for technology of virtual instruments were introduced.
The technology of virtual instruments, program control and the expert system of fault diagnose were used during testing circuit boards. The program control of computer made testing veracity and automation high. The results of testing had traceability. In addition, the technology of double buffers for showing dynamic wave was applied. The graphics glittery problem of dynamic showing was resulted. It made dynamic wave more smoothness and stabilization.
引文
[1] T. V. Blalock, E. J. Kennedy and V. A. Thomason, Development of a Digital Electrionic Rebalance loop for a Dry-Tuned Rotor Two-Degreeof-Freedom Gyroscope, Tech. Rep. TR-EE/EL-S Univershity of Tennessee, September 1975
[2] E. J. Kennedy, T. V. Blalock, W. L. Bryan and K. Rush, High-Resolu-Tion Width-Modulated Pulse Rebalance Electronies For Strapdown Gyroscopes and Accelerameters, Tech. Rep. TR-EE/EL-2, set, 1974
[3] 黄德鸣，张树侠，孙枫编著．平台罗经．国防工业出版社．1990
[4] 黄德鸣，程禄编．惯性导航系统．国防工业出版社．1986
[5] 张志学编著．Visual C++项目开发指南．清华大学出版社．2000
[6] 陈晓平，李长杰编著．MATLAB及其在电路与控制理论中的应用，中国科学技术大学出版社 2004
[7] 刘希珠 雷田玉编．陀螺力学基础，清华大学出版社，2002
[8] 丁衡高．惯性技术文集，国防工业出版社，1994
[9] 张广莹，徐丽娜，冬剑锋．动调陀螺仪再平衡回路的设计，自动化技术与应用 Vol．19，NO．1，2000年第1期
[10] 李宏生．捷联动调陀螺脉冲再平衡回路输出解耦的实现，应用科学学报Vol．14，NO．1，1996年第3期
[11] 李宏生，万德钧．陀螺仪二元调宽脉冲再平衡回路的设计方法，华中理工大学学报 Vol．24，NO．10，1996年10月
[12] 任建新，陈明．大角速率动调陀螺仪力矩再平衡回路的分析与解耦控制设计，仪表技术与传感器2001年第10期[13] 滕玉琨，梅硕基．动力调谐陀螺速率测量回路的解耦与实现，西北工业大学学报，Vol．14，NO．1，1996年2月
[14] 吴本寿，苏岩，罗晓章，周白令．船用捷联系统中DTG脉冲再平衡回路的全解耦实现，船舶工程，1998年6期
[15] 陈众，万璐，VC环境下小型工业监控软件的开发，计算机自动测量与控制，2000．8(5)．33-35
[16] 侯捷(台湾)著，深入浅出MFC(第二版)，华中科技大学出版社，2001．5
[17] 汤宝平，何辉，基于PC总线虚拟动态测试分析仪软件的设计，2000．6
[18] 王鸿钰，董奇，自动测量仪器和测试系统的发展综述，计算机自动测量与控制，2000．8(4)
[19] 许东芹，何志伟，基于虚拟仪器的计算机测试系统面向对象模型的建立，计算机自动测量与控制，2001．9(1)
[20] 徐俊峰，基于数据采集卡的虚拟仪器的设计和实现，浙江大学硕士论文，2002．2
[21] 应怀樵，虚拟仪器与PC卡技术的现状与发展，计算机自动测量与控制，2000．8(2)
[22] 周泓，汪乐宇，陈祥献，虚拟仪器系统软件结构的设计，计算机自动测量与控制，2000，8(1)：21-24
[23] 张纪伟，虚拟测控系统研究，南京理工大学硕士论文 2001．12
[24] 周晓霞，高速数据采集系统的测试与显控技术，电子科技大学硕士论文，2002．2
[25] 詹赞，基本虚拟仪器思想的数字存储示波器系统的研究与实现，武汉科技大学硕士论文 2002．4
[26] 李东明，基于DSP的平台稳定回路控制系统的设计，哈尔滨工程大学，2003
[2] E. J. Kennedy, T. V. Blalock, W. L. Bryan and K. Rush, High-Resolu-Tion Width-Modulated Pulse Rebalance Electronies For Strapdown Gyroscopes and Accelerameters, Tech. Rep. TR-EE/EL-2, set, 1974
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