分析雷達故障檢測與診斷技術及新發展

葛杰

【摘 要】隨著電子工業的發展，雷達技術的更新換代速度也是突飛猛進，不論是在國防軍事還是民用領域，本文描述了一些雷達故障檢測與診斷的方法，對故障診斷的一些新技術也作了一些討論并對行業前景進行展望，在傳統方法及理論的基礎上，提出和探索新的觀點、思路和方法，希望有助于行業水平的提高。

【關鍵詞】雷達；故障檢測；故障診斷

一、前言

當代雷達的各項指標隨著科學的進步而不斷提升，結構上呈現逐漸復雜的趨勢，故障源頭并實施相應修補措施，使故障損失降低到最小，提升雷達的工作效率。雷達故障檢測與診斷技術已經成為雷達工業發展必不可少的動力所在。

二、雷達故障檢測的分類：異步與同步檢測

故障檢測，首先從其定義上來講，即是對故障的發現過程。在雷達故障檢測的發展中，雷達作為由大量復雜的電子元件構成的精密設備，其故障檢測相對于其他類型設備故障檢測，技術含量高，過程相對比較繁瑣。在不同的檢測對象上檢測手段也不盡相同，也就是說，如果雷達類型不同，其檢測方式也各不相同。在現實應用中，具體雷達檢測的分類主要有以下兩種：不以雷達的工況為參考，不分檢測時間的故障檢測稱為異步檢測；以雷達實際工況為重要參考進行的實時故障檢測稱為同步檢測，在雷達檢測的實際應用中，一定要結合不同情況實施具體的檢測措施，切忌將兩者方式混淆，以保證整個檢測過程的正確與穩定。

2.1 異步檢測

對于電源故障的檢測是經典的異步檢測實例。直接而簡便的方法是把整個雷達設備的全部電源，利用各自不同的分壓組合制作成通用數字信號，然后送至相應并口進行檢測，若結果為0則代表出現故障，如果結果為1代表電源處于正常工作狀態。利用該方法，能夠簡化功能，可以用在包含電腦的檢測裝置上。還能夠應用電壓比較法，通過電壓比較器與待測電壓輸出端相連，當超出預定電壓值或小電壓值時將均出現故障提示，通過聲光進行報警，從視覺與聽覺上提醒操作者，這種方式操作簡單，在實際中僅靠硬件就能夠達成。還可以把電源的輸出通過直流、交流的轉換后，通過通用接口或網絡連接，實現利用專業軟件判斷出正常、邊際、故障的狀態，從故障發生的事前做好應對預案，如果發生故障做好事中干預與處理，并針對故障發生做好事后記錄，認真研討并及時總結經驗教訓，防止同類故障的。現代電源制造技術已達到很成熟的階段，電源質量普遍優良，但由于一定的干擾易出現報假警的情況，為減小誤報，一定要加大硬件與軟件的改進更新。高額的投入限制了這種檢測方法的發展。

2.2 同步檢測

在雷達裝置的具體功能構造中，檢測設備向雷達裝置發射檢測信號，裝置接收到反饋信號后，經過雷達設備的各模塊，對其的工作狀況實施檢查，其性能的檢測從實際應用上來說，普遍是應用同步檢測來完成。在這個過程當中可以清晰地看出，各個模塊的輸入與輸出上存在著一定程度的映射關系，然而因為目標信號的隨意性造成了各個模塊的輸入強度的隨機性，該模塊在輸出端的反映也將出現無序狀態。若在輸入階段通過幾組有規律的信號或數據的有效分析，利用分析信息之間有無矛盾，就能發現故障所在。特別應引起關注的是相應的測試不能在雷達工作期內開展。具體輸入測試信號或測試數據的方式有以下兩種，一是開機觸發式，該方法與電腦開機自檢的形式十分相似，在進入系統前，對所有硬件的各類運行參數進行全面檢測，并及時接收檢測的反饋結果，只有當所有系統硬件技術參數經檢測全部達到相應標準要求，方可運行該系統，在硬件上對系統運行的安全穩定實現了有效保障。該方法常用于雷達數據與設備的檢測，檢出率較高。

二是強迫觸發檢測，該類型的檢測方式屬于被動檢測范疇，其特點表現在大多數是依靠人工觸發檢測，利用從待檢模塊的輸入端輸入檢測數據，在該模塊的輸出端監視具備相應特點的數據輸出，這種方法可以對雷達信號處理機多個模塊進行檢測，但限于雷達檢測時間短的要求，該種檢測方法的不足之處在于，實際當中如果數據流過長則不利于檢測過程的開展。因此實際操作中應將相關數據流進行壓縮以減小數據大小，進而得到相應的特征代碼，通過分析將捕獲相應的故障信息，從而發現故障的具體所在及發生過程。

三、雷達的故障診斷

各類檢測的目的在于偵測有無故障；診斷故障則是在發現故障基礎上，借助先進檢測設備、儀器，精確確定故障位置并分析故障類別，辨別出故障的類型與發生時間，開展評估與制定方案。雷達故障檢測也是如此，以發現雷達設施相關故障，保證雷達設備的正常運轉為目的，制定相應的檢測方案，通過有效地組織相關人員進行全過過程管理，在人員組織方面，要落實各項制度，從上到檢測企業項目管理人，下到檢測操作的現場操作人員，利用各類檢測儀器，通過相應的技術手段進行雷達設施的檢測。其中故障診斷這一步驟，利用對故障現象的分析考查，對于正確判斷故障類型，為以后進行故障排除打下良好的基礎。

雷達故障的檢測與診斷與故障的處理措施緊密相關。若檢測發現某處電源提供動力的幾個模塊一同失效時，則可推斷該電源發生故障。當檢測發現信號源和提供信號的對象單元一同失效時，則可推斷信號源發生故障。如果故障發生在同一信號前后模塊上，可以初步推斷為前級故障，也就是利用故障樹原理查找故障根源。上面所述的相應查障規律，是以以往故障發生的經驗為基礎的。對于故障的診斷是從現在向以前進行反推。在以故障樹方法進行分析的過程中，注意對頂端事件也就是最后結果的分析。而處于底端的則為造成故障的原因所在，也就是通常所說的底端事件。聯系實際中的特定雷達設備，對于原因的分析確定經常是利用以往積累的故障診治的各種經驗來實施的。因此要重視雷達設備的故障檢測與診斷技術，通過分析綜合考慮，可以通過逐步完善診斷軟件來提升檢測水平。

四、雷達故障檢測診斷技術的新發展

遠程診斷的優勢在于，足不出戶，就能實現對設備故障的分析診斷，從而消除了故障診斷對于時間及空間上的限制，不但利用先進的遠程的故障檢測設備提高了故障檢出效率，還在此過程中節省了大量人力、物力、財力，并且大大縮短了疑難故障的檢出時間。其對于疑難故障的具體過程是：利用局域網或廣域網的發展，通過相應的網絡傳輸設備，將出現故障的雷達裝置遠程連接到診斷設備上。通過生產廠家、診斷機構、修復機構聯網對該故障設備進行訪問，傳輸診斷信息，把發出的診斷信號經設備回收后，收到相應的故障特征碼，在診斷計算機上進行研判，并結合專業維修團隊開展故障治理工作。若將該種方法在雷達故障檢測與診斷上加以推廣，將有很重要的現實意義.

五、結束語

故障的檢測與診斷是涉及各種科學技術的綜合技術，從大的方面來說涵蓋IT技術、信號捕捉、數字分析、信號識別、神經網絡等等高科技范疇。我國在雷達故障的檢測上，不斷引進國際先進經驗，并結合了我國國情，發展出了適合我國實際情況的一套完整的雷達故障檢測、診斷、修復體系，雷達故障檢測率也不斷提升。相信以科技發展作為動力，在雷達故障檢測與診斷技術上一定會推陳出新，進一步推動行業的發展。

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