跟蹤雷達(dá)“指示引導(dǎo)”功能軟件測試方法研究

摘 要： 在此研究用軟件測試的方法對(duì)跟蹤雷達(dá)“指示引導(dǎo)”功能進(jìn)行測試。采用功能分解法對(duì)“指示引導(dǎo)”進(jìn)行功能分解，分析典型空中高機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性，設(shè)計(jì)了目標(biāo)直線、圓周、俯沖等簡單運(yùn)動(dòng)模型。運(yùn)用模擬目標(biāo)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行指示引導(dǎo)，以指示數(shù)據(jù)與雷達(dá)實(shí)際跟蹤結(jié)果數(shù)據(jù)一次差結(jié)果作為功能是否合格的判據(jù)。給出了測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖和運(yùn)動(dòng)模型實(shí)現(xiàn)程序，實(shí)際測試數(shù)據(jù)表明，有效地對(duì)雷達(dá)進(jìn)行了跟蹤引導(dǎo)，一定程度上解決了運(yùn)用真實(shí)目標(biāo)試驗(yàn)代價(jià)高昂的問題。

關(guān)鍵詞： 跟蹤雷達(dá)； 指示引導(dǎo)； 軟件測試； 功能分解法

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）12?0081?02

跟蹤雷達(dá)波束較窄，雷達(dá)系統(tǒng)主要工作方式為：接受上級(jí)系統(tǒng)目標(biāo)指示數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)調(diào)轉(zhuǎn)天線，掃描并截獲目標(biāo)。某型跟蹤雷達(dá)具有跟蹤音速、高機(jī)動(dòng)空中小目標(biāo)能力，用真實(shí)目標(biāo)組織試驗(yàn)難度極大。本文研究用軟件測試的方法對(duì)“指示引導(dǎo)”功能進(jìn)行測試。

1 “指示引導(dǎo)”功能軟件測試方法

1.1 系統(tǒng)分析

采用功能分解法對(duì)“指示引導(dǎo)”進(jìn)行功能分解，主要分為接收目指、搜索目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)3個(gè)過程，接收目指與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性和空間位置緊密相關(guān)，與跟蹤雷達(dá)特性關(guān)系不大，所以可用“等價(jià)類法”由軟件模擬目標(biāo)代替真實(shí)目標(biāo)來測試“接收目指”功能[1?2]。軟件模擬搜索雷達(dá)給跟蹤雷達(dá)發(fā)送高速、高機(jī)動(dòng)模擬目標(biāo)，跟蹤雷達(dá)顯控分系統(tǒng)對(duì)引導(dǎo)數(shù)據(jù)平滑處理驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)調(diào)轉(zhuǎn)天線跟蹤目標(biāo)。因?yàn)槭悄M數(shù)據(jù)，雷達(dá)不能截獲目標(biāo)，只能在搜索門限范圍內(nèi)搜索目標(biāo)。數(shù)據(jù)錄取設(shè)備錄取指示引導(dǎo)數(shù)據(jù)和伺服系統(tǒng)天線指向數(shù)據(jù)，時(shí)間對(duì)準(zhǔn)后做一次差處理。因此，以一次差結(jié)果是否超出搜索門限作為“指示引導(dǎo)”功能是否合格的判據(jù)[3?4]。

目標(biāo)類型有空中目標(biāo)和海面目標(biāo)，主要參數(shù)為相對(duì)本艦的方位、距離、速度、加速度等，海面目標(biāo)在同一平面運(yùn)動(dòng)，其目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型較為簡單。空中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度快，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，試驗(yàn)組織難度大，運(yùn)動(dòng)模型復(fù)雜，空中目標(biāo)模擬是功能測試的重點(diǎn)。

1.2 測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該測試系統(tǒng)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)模擬計(jì)算機(jī)模擬的數(shù)據(jù)逼真度，基本思路：模擬計(jì)算機(jī)模擬超聲速遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈末端機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)向被測系統(tǒng)發(fā)送，驗(yàn)證被測系統(tǒng)能否及時(shí)正確響應(yīng)。搜索雷達(dá)所發(fā)指示引導(dǎo)數(shù)據(jù)為目標(biāo)相對(duì)本艦運(yùn)動(dòng)參數(shù)，主要為相對(duì)本艦距離、方位、高度、速度、加速度，反艦導(dǎo)彈上述運(yùn)動(dòng)參數(shù)按協(xié)議向被測系統(tǒng)發(fā)送[5?6]。

超聲速遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈飛行彈道一般可分為6段：爬升段、高空平飛段、降高段、低空平飛段、機(jī)動(dòng)段和自導(dǎo)段。前5段彈道屬于自控段飛行彈道，跟蹤雷達(dá)作用范圍基本不在其末端。反艦導(dǎo)彈末端機(jī)動(dòng)的方式主要有：

（1）躍升機(jī)動(dòng)，如美國的“捕鯨叉”（AGM284A）；

（2）蛇行機(jī)動(dòng)，如俄羅斯的“白蛉”（3M80），也稱為“日炙”或“馬彈”；

（3）擺式機(jī)動(dòng)；

普通商用計(jì)算機(jī)沒有422接口，市場有USB與422口的互轉(zhuǎn)設(shè)備，安裝驅(qū)動(dòng)程序后，系統(tǒng)可當(dāng)著232串口來處理，串口程參數(shù)設(shè)置如下：設(shè)置緩沖區(qū)的大小為512，輸入方式為二進(jìn)制，波特率等參數(shù)為“9 600，n，8，1”。應(yīng)用程序設(shè)置反艦導(dǎo)彈的初始參數(shù)后，在定時(shí)器事件中實(shí)時(shí)計(jì)算反艦導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向被測系統(tǒng)中顯控分系統(tǒng)422口發(fā)送，顯控分系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)伺服分系統(tǒng)搜索目標(biāo)。模擬目標(biāo)方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)和雷達(dá)跟蹤數(shù)據(jù)見表1。

表1 模擬目標(biāo)方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)和雷達(dá)跟蹤數(shù)據(jù)表

在實(shí)際作戰(zhàn)過程中，搜索雷達(dá)的目標(biāo)指示引導(dǎo)數(shù)據(jù)不會(huì)平穩(wěn)發(fā)送，為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)真實(shí)性，測試系統(tǒng)中加入了引導(dǎo)數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素，除了模擬理想的連續(xù)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)外，還模擬了搜索雷達(dá)數(shù)據(jù)不連續(xù)或目標(biāo)丟失等狀態(tài)。

2 結(jié) 語

采用外場仿真試驗(yàn)檢驗(yàn)跟蹤雷達(dá)“指示引導(dǎo)”功能的優(yōu)點(diǎn)是可以全系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，整個(gè)信息處理流程與實(shí)戰(zhàn)一致，不足之處是目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性受實(shí)裝限制較大。軟件測試的優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)可靈活設(shè)置，不足之處是不容易做到對(duì)雷達(dá)“跟蹤能力”的檢驗(yàn)。外場仿真和軟件測試互為補(bǔ)充，可為裝備鑒定、定型提供更全面的數(shù)據(jù)。

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