数据采集

多传感器多通道测试分析系统的设计与实现*

姚静波，辛朝军

（装备指挥技术学院，北京 101416）

摘 要：为了实现对多节点信息的实时采集与处理，设计了基于DSP技术及PCI总线技术的多传感器多

通道动态测试分析系统。系统以传感器、数据采集卡、计算机为主要硬件，结合实际运用中实时性和连续

性的要求，设计了一种通用的信号调理模块，并行实时处理传感器采集的60余路信号。以VC++为软件

开发平台，实现了传感器数据采集、调理变换、信息显示及数据存储回放的集成。本系统精确度高、性能

稳定可靠、可扩展性强，已经成功用于我国航天测试领域。

关键词：传感器；动态测试；多通道

1 引 言

运载火箭测发控系统的性能直接影响着运载火箭的整体性能和发射的成败。准确、快速、可靠测试方法和技术的研究和应用是新时期我国航天试验尤其是军事航天发射的急需[1]。

美国、俄罗斯等航天大国对运载火箭的测试自动化程度较高，对箭上及地面设备信号的测试处理已经完全依靠计算机测试手段[2,3]。我国航天事业的快速发展，对发射场提出了远距离测试发控、高效率和高可靠性地完成测试过程等要求[4]，但目前我国航天测发控领域的测试系统仍存在诸多不足：（1）缺少专门针对火箭测试发控系统信号分析处理的功能；（2）不具备起飞点和特征点判断的功能；（3）配套软件采样速率较低，功能单一，不具备远程测试功能。

本文以运载火箭控制系统的测试信号为对象，针对其多样性、复杂性和特殊性的特点，设计了一套远程控制、多路并行、实时测试的动态测试分析系统，实现了60余路箭上、地面设备工作状态信息的实时采集、传输、分析处理和记录储存等功能。该系统将计算机网络技术和现代电子测试技术应用于运载火箭控制系统信息检测和故障检测中，对提高运载火箭信息的采集、分析处理效率，提高运载火箭发射安全性和可靠性具有很强的实用价值和现实意义。

2 系统组成

多传感器多通道动态测试分析系统需要完成对60余路信号的实时采集、信号检测处理和远距离传输，同时还要实现对信号的连续跟踪检测、采集数据的事后分析处理和再现、高速大容量数据的传输存贮等功能。系统的设计目标主要包括以下几个方面：

（1）完成海量数据的实时采集、传输与存储；

（2）快速高精度地实现多路复杂信号的调理变换；

（3）对多路测试信息进行实时显示和处理；

（4）可靠性高，可维护性、扩展兼容性强。

多传感器多通道动态测试分析系统由系统硬件和系统应用软件两部分组成。

系统硬件结构框图如图1所示，箭上信号由传感器感知后，送到信号调理模块进行信号的幅度转换、阻抗匹配等工作，把传感器输出的模拟信号调理到采集卡的量程范围。数据采集模块用以实现对信号的采集和缓存，计算机主要完成对测试过程的控制和数据处理等工作。

作者简介：姚静波（1969年出生-），男，副教授，主要从事检测技术与自动化装置研究。

e-mail：xchj_1999_2003@126.com

通讯联系人：辛朝军（1980年出生-），男，讲师，主要从事检测技术与自动化装置研究。

e-mail：jingninan@yahoo.com.cn *