測量雷達技術(shù)狀態(tài)通用測試技術(shù)研究

黃志立

摘 要：雷達裝備在轉(zhuǎn)場或者運行中保持測量雷達的精度，在運行雷達裝備前和過程中，需要對雷達技術(shù)狀態(tài)進行測試。文章分析了測量雷達掃描技術(shù)要求的通用測試獨特優(yōu)勢，從中篩選多種測試其先進技術(shù)的各類測試儀器，其中包括：示波器測量、頻譜儀測量和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量等。最后對裝備技術(shù)狀態(tài)測試系統(tǒng)開發(fā)和裝備遠程測試系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)進行了分析。

關(guān)鍵詞：技術(shù)狀態(tài)；性能測試；測試技術(shù)

技術(shù)狀態(tài)管理是指應(yīng)用技術(shù)和行政管理手段對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進行標識、控制、審核和紀實的活動，為的是保證提供產(chǎn)品的物理特性和功能特性以及設(shè)計產(chǎn)生保持同樣標準。主要包括：技術(shù)狀態(tài)的標示、控制、統(tǒng)計及審核。無論何種條件和環(huán)境，這種技術(shù)狀態(tài)在通常情況下，是能夠提供科技硬件指標要求的技術(shù)狀態(tài)、對于軟件方面配置，以及系統(tǒng)自身運行狀態(tài)進行描述。

跟蹤測量雷達技術(shù)應(yīng)用廣泛，在靶場測量，武器校準，飛行物定位和其他民事經(jīng)濟、軍事應(yīng)用方面，其中具有代表性的有：連續(xù)波和單脈沖以及相控陣跟蹤測量雷達。當(dāng)下國際通用的雷達系統(tǒng)主要有以下幾個組成部分：雷達波發(fā)射系統(tǒng)、雷達波接收系統(tǒng)、天控系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、信號及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等構(gòu)成。為確保測量精度，在設(shè)備開始工作前，需對其進行檢查。

1 雷達技術(shù)測試應(yīng)用中的特點

由于雷達應(yīng)用功能不同，所以，在技術(shù)測試技術(shù)指標和測試頻點也略有不同，其中比較突出差異點體現(xiàn)在脈沖和連續(xù)波測量雷達，技術(shù)測試狀態(tài)差別較大。特別值得一提的是，正常通用的技術(shù)測試中，包括整機動態(tài)和分系統(tǒng)的技術(shù)指標測試。

雷達整機動態(tài)主要測試有：諸元標定、光電軸匹配測試和校準等。分系統(tǒng)靜態(tài)測試主要：接收分系統(tǒng)、發(fā)射分系統(tǒng)及天饋分系統(tǒng)等。其中發(fā)射系統(tǒng)測試主要有：三階交調(diào)，頻譜參數(shù)、發(fā)射脈沖波形、發(fā)動機功率、發(fā)射機工作頻率、增益平坦度等等。

當(dāng)前，雷達分系統(tǒng)測試主要包括：三階交調(diào)、接收機靈敏度、噪音系數(shù)、增益平坦度、恢復(fù)時間、鏡象抑制、天線增益等。

2 測試技術(shù)和儀器的選擇

2.1 示波器測量

示波器，通常是指一種波紋曲線，在應(yīng)用中可以觀察不同種信號源的強弱隨時間變化的痕跡，同時，還可以用它測試不同幅度的電量數(shù)據(jù)，如電流、電壓、頻率、相位差等。在測試應(yīng)用中，可以直觀得出多個變量間的數(shù)據(jù)穩(wěn)定和一瞬間函數(shù)關(guān)系和邏輯關(guān)系，以及在對一些物理量的存儲及變換作出記錄。數(shù)字存儲示波器，在測試中將捕抓到的波形通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字化，存入存儲器中，方便長期存儲并進行下一步的處理。如，對被測波形的幅值、頻率、平均值及前后沿時間等多種復(fù)雜處理。

2.2 頻譜分析儀測量

頻譜儀用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù)的測量，可用用來檢測放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)。

按原理分為非實時和實時頻譜儀。非實時頻譜分析儀是一種可以顯示分析結(jié)果的掃描型接收機，可以分析連續(xù)信號和周期信號。工作波頻段是聲頻直至亞毫米。實時式頻譜分析儀存在有限時間內(nèi)存在提取信號的全部頻譜信息進行分析并顯示其結(jié)果的儀器主要用于分析持續(xù)時間很短的非重復(fù)性平穩(wěn)隨機過程和暫態(tài)過程，對于40兆赫以下的低頻和極低頻連續(xù)信號，一樣可以分析并顯示向位。

在雷達技術(shù)狀態(tài)連續(xù)波測試中，頻譜儀較為廣泛應(yīng)用。雷達技術(shù)多項測試包括：三階交調(diào)測試、調(diào)制度測試、頻響測試、幅相變換測試、頻譜頻點純度測試等。頻譜儀已是雷達技術(shù)中設(shè)備狀態(tài)檢測中不可缺少的測試儀器。

2.3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量

所謂網(wǎng)絡(luò)分析，是指對比較復(fù)雜系統(tǒng)中的電路和元件的電氣性進行測量的一個過程。系統(tǒng)在發(fā)出信號時，能最大化的用最小失真和最高效率，將信息由一處傳送到另一處。既能測量單端口網(wǎng)絡(luò)或兩端口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)幅值，又能測相位，這種矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀能利用史密斯圓圖精確的顯示最終測試數(shù)據(jù)結(jié)果。

在雷達技術(shù)應(yīng)用的測試中，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀主要測試天饋系統(tǒng)的群延時和饋線駐波系數(shù)等。

3 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)管理

3.1 現(xiàn)場測試系統(tǒng)組成與開發(fā)技術(shù)

雷達測試系統(tǒng)包括主要測試儀和機內(nèi)測試，測試計算機現(xiàn)場統(tǒng)一進行離線測試和在線監(jiān)視測試，完成機外和機內(nèi)實際測試。測試儀器主要有多種功率計、信號源、數(shù)字存儲示波器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀、射頻開關(guān)和測試儀器包括頻率計等。

雷達系統(tǒng)機內(nèi)測試接口包括數(shù)字、模擬接口、網(wǎng)絡(luò)接口等現(xiàn)場測試計算機測試夾具與適配電路射頻開關(guān)各種信號頻功率計/頻率計數(shù)字存儲示波器頻譜分析儀矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試儀器總線包括GPIB、TCP/IP、串口等。

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)人員，在操作過程中應(yīng)嚴格按照測試手冊進行，在現(xiàn)場測試的應(yīng)用軟件系統(tǒng)中，首先要進行分系統(tǒng)、針對性的部件技術(shù)狀態(tài)參數(shù)自動測試、查詢、診斷及判定工作。除了人工手動操作外，還可以進行技術(shù)狀態(tài)的自動測試，對儀器測試設(shè)置條件、參數(shù)及測量結(jié)果的顯示方式，獲取和儲存測試結(jié)果，現(xiàn)場測試人員在測試結(jié)束后，現(xiàn)場打印測試報告，并詳實的通過數(shù)據(jù)匯總結(jié)出測試結(jié)論。

在應(yīng)用過程中，現(xiàn)場測試系統(tǒng)的開發(fā)用面向技術(shù)和技術(shù)框架有利于測試和修改。在進行中的多種環(huán)境的測試中，都基于VISA標準，將測試所獲得的數(shù)據(jù)和方法作為基類的虛擬函數(shù)，然后選擇在最佳型號中實施控制指令。

測試軟件可進行的測試項目應(yīng)由測試畫面實現(xiàn)，在測試中，有測試、顯示，數(shù)據(jù)搜索生成報告等，并調(diào)用測試設(shè)備和儀器類，按照測試的要求，掃描狀態(tài)參數(shù)并在數(shù)據(jù)庫保存。在測試結(jié)束后，用于生成測試數(shù)據(jù)報告，方便進行技術(shù)性處理。

3.2 遠程測試系統(tǒng)的設(shè)計與架構(gòu)

為確保大型裝備的可靠性，定時對設(shè)備維護保養(yǎng)，確保順利測試，還需要發(fā)展遠程測試技術(shù)保障，及時監(jiān)控被測試系統(tǒng)的運行狀況，提前排查故障，判定故障部位及原因，提高保障裝備的有效性及維修效率。

現(xiàn)場測試計算機應(yīng)由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、現(xiàn)場測試軟件、WEB服務(wù)系統(tǒng)及遠程通信數(shù)據(jù)接口，可以有效的生成網(wǎng)絡(luò)測試機遠程系統(tǒng)。專家在測試應(yīng)用中，可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場測試的計算機進行連接，并用數(shù)據(jù)軟件，對正在進行的測試進行遠程協(xié)同診斷。

在配備遠程測試系統(tǒng)中，診斷管理中心可以和現(xiàn)場測試計算機可通過有線和無線等光纖網(wǎng)絡(luò)進行連接，通過建立內(nèi)部局域網(wǎng)專用服務(wù)器，構(gòu)建專享網(wǎng)絡(luò)平臺。客戶主機就相當(dāng)于現(xiàn)場指揮管理中心，對現(xiàn)場測試進行全程跟蹤診斷，并對多臺聯(lián)網(wǎng)電腦發(fā)出指令。診斷專家用瀏覽器登陸到診斷管理中心，進行各種設(shè)備數(shù)據(jù)調(diào)試及測試。

在測試現(xiàn)場電腦軟件中，通過終端網(wǎng)絡(luò)平臺可以遠程發(fā)出控制指令由數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場控制指令，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)測試。而遠程設(shè)備端的排查人員可以從WEB瀏覽器運行中下載ACTIVEX組件，實施遠程網(wǎng)絡(luò)的測試分析。在實現(xiàn)這一個過程中需要多種儀器設(shè)備進行配合。

4 結(jié)束語

為保證大型雷達測量精度，需要充分發(fā)揮測量雷達中技術(shù)狀態(tài)管理。而雷達技術(shù)狀態(tài)管理中測試軟件的設(shè)計、管理及使用是基礎(chǔ)。文章分析跟蹤測量雷達技術(shù)狀態(tài)應(yīng)用測試需求的特點，測試技術(shù)和、數(shù)據(jù)儀器的選擇，遠程監(jiān)控測試系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的數(shù)據(jù)分析。經(jīng)過多輪的技術(shù)狀態(tài)測試表明，有必要在大型測量雷達技術(shù)狀態(tài)測試中配備遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，進行遠程控制診斷，確保裝備有效運行。

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