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雷达通用检测设备的技术实现

热度0票 浏览0次 时间:2019年4月17日 14:47
 陈伟 南京大桥机器有限公司 江苏南京 211101
摘要:随着时代发展,雷达使用方对批量装备的维修维护提出了更高要求,使得装备制造方为满足这一要求,不断开发快速检测、诊断故障定位的设备,尤其是与通用检测设备相适应,即一种检测设备能够完成多个装备的检测和诊断故障定位,从而大大降低了检测设备成本和提高检测设备利用率。
关键词:装备;通用;检测设备 1 设备组成
一般雷达通用检测设备主要由测控终端、多信号发生器组合、开关模块、标准连接器、适配器、检测调理模块、终端接口、单板接口、直流电源组合、机箱及测控软件组成。可对装备各工作单元的工作状态进行检测和故障定位。测控终端可采用外置式或嵌入式两种形式。外置式采用通用工业控制计算机;嵌入式采用 PXI 嵌入式计算机。多信号发生器组合,即各种仪器仪表,由各种 PXI 总线卡式仪器和台式仪器组成,如模拟信号源、数字信号源、多路电源、射频源等。
其硬件组成示意图如下:
测控终端
多信号发生器组合 开关模块
GPIB、 PXI 总线
连接器
适配器(检测模块、调理模块)
被测单元
硬件组成示意图
2 设计原则
雷达通用检测设备在设计、研制时,应遵循以下基本原则:
通用化原则:该设备采用统一硬件架构设计,能在各级维修机构开展维修保障工作和装备使用单位进行训练时使用。
模块化原则:硬件结构按模块化进行设计,具有开放性和互换性。
标准化原则:遵循相关国家(国际)标准,接口和附件均进行标准化设计,具有通用性。
先进性原则:硬件采用先进、成熟的器件和功能模块构成,用先进、适宜的技术和方法进行融合集成。
3 硬件技术方案
雷达通用检测设备测控终端通过标准总线接口与多信号发生器组合及开关模块相连接。多信号发生器和开关模块和标准连接器连接。被测单元通过适配器与标准连接器连接。
测控终端通过 GPIB、PXI 等总线控制多信号发生器组合。按照被测单元的测试要求调用多信号发生器组合的相关测试信号输出。
用户可根据测试需求,通过适配器对开关模块的资源进行灵活配置,从而更好的控制多信号发生器组合,满足各种被测单元的需求。
雷达各工作单元检测指标主要有电平幅度、脉冲幅度、音频、电压、距离跟踪性能、天线控制性能、自检判断故障能力、通讯等,可以通过扬声器监听、测控终端软件显示,也可以通过相应仪表进行检测。
工作单元所需的信号,主要受测控终端测控软件发出的指令控制,由检测设备的多信号发生器组合输出。各单元的输入输出端直接和适配器的输入输出端相连,适配器的输入输出端通过标准连接器和检测设备中多信号发生器组合连接,这样可以在检测模块自检状态正常的情况下,通过检测最终信号输出完成对单元的检测。
适配器内部以直接连线为主,各单元检测模块以“底板+插板”
的结构形式,特殊单元测试比较复杂,多信号发生器组合不能提供测试信号,需在适配器中加装检测调理模块,提供特殊测试信号。
对于适配器中检测调理模块中的模拟产生模块采用独立的屏蔽盒,这样既减小了周边电路对它的干扰,也减小了它对周边电路的干扰;同时,严格接地,功率地和弱电地分离,数字地和模拟地分离,严格消除接地环路,保证电磁兼容问题。
4 测控软件技术
测控终端的测控软件是主控程序,提供检测与诊断软件的主操作界面,完成对所有检测程序的管理和调用;检测程序是完成装备测试与诊断的执行程序,以应用程序形式被主控程序调用执行;软件工具,其中检测适配器配置工具、安装包制作工具等,用于完成检测软件开发过程中配置与检测软件安装包制作的功能;检测功能接口软件包以动态链接库的形式被检测程序调用,完成某一项激励、测试、数据管理、显示、打印等功能,功能接口软件包含了仪器控制、数据库操作、面板显示、多媒体管理等细节,以统一的函数接口提供给检测程序开发使用。检测程序由检测设备自检,多信号发生器组合及开关模块的调用, 故障诊断处理三部分组成。
检测软件及故障诊断流程如下:
开始检测
连接检测设备
检测设备自检正常
将待检单元连接到检测设备
启动相应检测程序
启动检测设备自检程序
软件输出检测结果
检测结束
5 结语
目前大多数雷达制造方在研制新装备的同时,同步进行对装备检测设备的开发,目的就是让新装备不仅要求有较高的可靠性,而且要求有更高的可维修性。对于某些特定用户,装备型号多,数量大,更需要开发一些通用检测设备,达到有限的仪器仪表资源利用率最大化。
参考文献:
[1] 丁璐飞,耿富录,陈建泰 . 雷达原理 [M],北京电子工业出版社,2009.03.
[2] 孟德斌,罗晓沛,陈涵生 . 计算机软件开发工具的集成和应用研究 [J]. 计算机工程,2002(04)
[3]Mark A Richards(美). 雷达信号处理基础,电子工业出版社,2008.
[4]M I Skolnki,Introduction to Radar Systems,[M]ThirdEdition New York McGraw-Hill,2001.

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