宁 王保印 来源：《电子技术应用》

     摘要：采用虚拟仪器技术，在pxi体系结构基础上设计了某型无人机电气性能综合测试系统，可对无人机全机或各部件的性能进行全面检测。系统具有硬件可靠性高、软件可移植性和可扩充性强等特点，并具有优良的性价比。

     关键词：虚拟仪器

     机载设备 参数测试 模块化结构

     随着虚拟仪器在测控技术上的广泛应用，设备检测已进入到开放性和具有模块化仪器总线的新阶段。无人机电气性能综合测试系统是基于pxi体系结构而设计的检测设备，可对无人机全机功能、各分系统技术参数、工作程序、协同动作和各种激励响应等进行综合性检测。测试系统不仅能对被测对象的各种物理参数实施非电量到电量的转换、信号调理、数据采集、记录和显示，还能对采集的数据进行各种分析计算，自动生成测试结果报告。系统用灵活的计算机软件代替传统仪器的某些硬件，并用计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的解析，使硬件开发的工作量大大减小。

     1 系统组成

     1.1 硬件结构

     系统硬件结构以pxi体系结构作为测试平台，配以相应的功能模板。为统一检测设备外部接口特性，设计了各被测设备的适配器，对被测信号做一定调理。系统硬件组成如图1所示。

     内嵌入控制计算机pxi-8156/333是测试系统的核心部件，它控制测控仪器按逻辑次序和实验测试规程运作，并以良好的人-机界面显示被测设备的工作状态及测试结果。

     数据采集模块pxi-6031e具有64路模拟输入通道、两路16位模拟输出通道、8条数字i/o线、两个24位的可逆定时/计数器，16位垂直分辨率，100ks/s采样率。d/a输出模块pxi-67138路12位模拟输出通道和高速数据传递功能，每通道数据更新率最高为1ms/s。pxi-8420、8421是两个8路rs-232和rs-422串行通讯模块，数据传输速率为460kb/s，分别接收或模拟发送各种串行数据。矩阵开关模块ni-2501在系统中以多路复用器的模式使用，用以提高系统应用灵活性。

     1.2 软件结构

     软件包括系统软件和应用软件。应用软件由系统管理软件、系统自检软件、功能模块软件、数据库软件、系统帮助软件等组成。

     测试系统选用了ni公司的measurement

     studio和数据库管理系统作为系统应用软件的开发平台。measurement

     studio主要应用于虚拟仪器的开发测试和自动化应用软件，它捆绑了labwindows/cvi和component

     works++，使两者可以方便地结合使用。它以ansi c语言为内核，集成了许多高级的功能函数库，如串行通信库、vxi库、visa库、dde库等，支持动态链接库（ddl）。另外该平台在仪器控制、数据采集、数据分析处理、数据显示等方面给用户提供了强大的功能。数据库管理系统可使数据和应用提供了强大的功能。数据库管理系统可使数据和应用程序尽可能地相互独立，这样的应用程序便于修改，通用性强。

     在虚拟仪器面板方面，该平台提供了大量的仪器面板控件，如数据显示框、滑杆、旋钮、表头、开关、led、按钮等。通过编程可以对这些控件进行灵活的控制，为开发虚拟仪器软件提供了极大的方便。

     2 系统设计

     2.1 系统组织及工作原理

     无人机电气性能综合测试系统的功能框图如图2所示。

     系统对待测对象旋加输入激励信号，检测其输出特性，经数据处理后，对待测对象的工作状态进行判定。下面介绍测试系统各主要单元的功能和相互间的关系。

     2.1.1 控制计算机

     pxi系统的内嵌式计算机作为测试系统的控制计算机，其主要功能是对系统进行监视、控制并完成数据处理。

     2.1.2 机载计算机

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