BIT技術在艦炮武器系統中的應用

摘 ?要：超速發展的現代信息技術使武器裝備的故障診斷能力得到大幅度的提升，機內檢測（BIT，Built-In Test）技術是一種能夠提高系統的測試性、維修性的重要技術，是實現電子系統、電子設備的故障檢測和故障隔離的重要手段之一。該技術已經廣泛的應用于目前的航空航海和武器系統當中，在本文中，我們以某型艦炮武器系統的機內自檢設備（BITE，Built-In Test Equipment）為例。簡要介紹了BIT技術的發展、BITE設備的組成、接口和工作流程。

關鍵詞：艦炮武器系統;機內檢測技術;BITE

中圖分類號：TJ391 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）05-0011-03

Abstract：The rapid development of modern information technology has greatly improved the fault diagnosis capability of weapons and equipment. Built-In Test （BIT） is an important technology that can improve the testability and maintainability of the system. One of the important methods to realize fault detection，isolation of electronic system and electronic equipment. This technology has been widely used in current aeronautical navigation and weapon system. In this paper，we take the BITE equipment of a certain type of naval gun weapon system as an example. A brief introduction to the development of BIT technology，the composition of BITE equipment，interfaces and workflow.

Keywords：naval gun weapon system;Built-In Test technology;BITE

1 ?概述

隨著電子技術與計算機技術的發展，武器系統的功能也日趨完善，可靠性得到很大提高，但仍難免出現故障或參數漂移，為最大限度的提高武器系統的可靠性，及時發現故障，保證設備參數處于最佳狀態，如何充分利用計算機技術和通訊技術實現對高性能武器系統的自動檢測和故障診斷，提供及時、準確的科學依據，已經受到世界各國的普遍重視。通常檢測手段有三種：

（1）手動檢測：即借助萬用表、示波器、頻率計、功率計等互相獨立的儀器來手動測量設備的各項技術參數，然后通過人工判斷故障所在。這種檢測方法，成本很低，通用性強，精確度低，可靠性差，效率低。顯然已經不能滿足現代戰爭的需要。

（2）通用自動化測試設備（ATE）測檢：自動測試設備在電子設備測試和維護檢修中的作用越來越重要，但普及使用還有很大的難度。首先，這些先進檢測設備價格昂貴，會增加整個系統成本。其次，專用性差，維修不便。此種設備一般為通用，但用到專用的系統中沒有太大優勢，而且這種設備大多為外國制造或用外件組成，一旦損壞，需花費大量時間送國外檢修，不適于軍方使用。再次，沒有軟件自主產權，受人挾制。并且，我們會在以后應用軟件升級方面花費大量的資金，不適合我國國情。

（3）機內檢測技術：即BIT技術，將系統專用的檢測設備通過合理的設計融入到整個系統中，隨時進行自動化檢測。由于高度的整合性，大大降低了生產成本，使大部分單位能夠承擔。由于這種檢測單元是系統的一部分，聯系緊密，無縫連接，并且專機專用，針對性強，這樣的設備軟件一般為自己生產，擁有自己的知識產權，可以隨著要求的提高而不斷升級完善[1，2]。

按照美軍標MIL-STD-1309C的定義，BIT是指“系統、設備內部提供的監測、隔離故障的自動檢測能力”。“系統主裝備不用外部測試設備就能完成對系統、分系統或設備的功能檢查、故障診斷與隔離以及性能測試、它是聯機檢測技術的新發展”。

負責完成機內檢測的設備被稱為BITE，BITE作為艦炮武器系統檢查訓練的專用設備，是提高系統測試性、保障性和維修性能力的重要支撐設備，能全面掌握系統工作狀態，減少系統訓練費用，提高全武器系統工作質量和戰備完好性，為滿足系統的維修性、測試性和保障性需求提供高效支持。

本文以某型艦炮武器系統的BITE為例。簡要介紹了該設備的組成、接口、輸入輸出和工作流程。

2 ?設備簡介

BITE作為某型艦炮武器系統的綜合監控、檢查、訓練和數據錄取、分析設備，主要信息流程是接收系統內的網絡通信信息，結合偵聽的系統網絡通信信息，采集相應設備（火炮、雷達、捷聯）的姿態信息和其它輸入信號，在不同工作方式下，驅動系統進行故障檢測、精度檢查、模擬訓練，并綜合顯示系統和網絡的監控結果，記錄并分析網絡通信數據。

具體的使命任務如下：

（1）完成系統檢查、訓練和數據錄取任務;

（2）完成系統網絡狀態監控和設備狀態監控任務;

（3）完成系統錄取數據的分析、管理和輸出控制任務。[3]

BITE主要由主控計算機、數據計算機、網絡模塊、內部通信交換機和其他相關模塊組成。

主控計算機主要由中央處理板、雙冗余網卡和電子盤組成，實現網絡通信、綜合顯示、檢查和訓練功能;數據計算機主要由中央處理板、兩塊偵聽網卡和電子盤組成，實現數據錄取、數據分析、狀態監控和數據輸出管理功能。

網絡模塊采用4塊自適應以太網卡，接入交換機的兩個網絡通信模塊。主控計算機雙冗余網卡連接通信端口，實現網絡通信功能;數據處理計算機1塊偵聽網卡連接偵聽端口，實現網絡數據偵聽功能;主控計算機使用1塊網卡通過內部通信交換機與其他相關模塊實現內部網絡通信。

BITE的外部接口包括數字量（網絡和串行接口）接口和模擬量接口，數字接口包括網絡接口、串口，網絡接口又分為網絡通信接口和網絡偵聽接口，內部接口則是各個功能模塊之間的接口。

根據設備的功能及其與系統內其他設備的接口我們可以建立BITE的物理模型，明確BITE的輸入輸出關系，具體的框圖如圖1所示。

輸入信息包括網絡通信信息、網絡偵聽信息、跟蹤雷達輸入信息和系統時鐘信息。輸出的信息則包含設備狀態監控（在線故障監控）、網絡狀態監控、通道檢查結果、狀態檢查結果（離線故障檢查）、精度檢查結果、訓練工作流程和評估信息、數據記錄分析結果、雷達模擬信號、故障診斷定位信息等。

3 ?工作流程

BITE提供良好的人機交互界面，設備開機后，操作人員可根據提示選擇工作方式，總體工作流程圖如圖2所示。

3.1 ?戰斗

戰斗工作方式主要負責在線故障檢測、網絡監控、數據記錄。

（1）故障監控：實時監視系統內設備工作和狀態檢測點的工作狀態，完成系統戰時故障檢測和快速定位，故障定位到可更換單元或功能模塊;

（2）實時監視武器系統網絡狀態;

（3）戰斗數據錄取及對數據按要求進行分析。

3.2 ?檢查

檢查工作方式主要負責能夠通過偵聽系統網絡通信數據，提取所需信息，進行系統狀態檢查、網絡通道檢查、系統精度檢查和BITE自檢，顯示檢查結果。

（1）狀態檢查：在檢查訓練設備驅動下，系統內各單機設備進行機內檢測，檢測結果由BITE匯總進行處理，顯示故障代碼和處理提示等檢查結果信息，可達到較高的故障定位能力，并可進行系統級的故障檢測、分析和處理工作。

（2）通道檢查：在通道檢查狀態下，BITE給檢查通道發送檢查命令，BITE實時錄取報文，并進行比對，最后給出誤碼率的測試結果評定，檢查網絡通訊功能是否正常。

（3）精度檢查：BITE生成模擬目標回波信號，驅動雷達跟蹤及全系統聯動，通過網絡偵聽并與理論值進行比對，檢查系統解題精度。

3.3 ?訓練

訓練工作方式主要負責目標戰術環境模擬和目標航路生成，利用模擬目標信號，驅動系統進行模擬訓練并評估訓練結果。

3.4 ?數據處理

數據處理工作方式主要對錄取數據進行處理并可視化顯示。能將錄取數據文件導出。接下來我們介紹具體的數據處理功能：

（1）數據解析功能：將錄取的網絡傳輸的不可讀的數據根據協議解析為可讀數據，解析后的數據格式為DAT，支持多種查看方式;

（2）顯示的功能：顯示當前解析的全部數據，并且可根據用戶自定義顯示需要查看的字段，例如：時間、距離、方向、設備等等;

（3）數據導出功能：我們可通過U盤、刻錄機、網絡等多種方式將設備中的記錄和解析數據導出，在其他設備上進行查看;

（4）刪除功能：可通過界面選擇刪除或者批量刪除錄取數據;

（5）排序功能：可將解析的數據按自定義屬性進行排序，例如：時機、距離、方位等，也可對錄取的所有數據文件按自定義屬性進行排序，例如：時間、文件名、大小等;

（6）重命名功能：可將錄取的數據文件進行重命名操作，并支持中英文。

4 ?結 ?論

隨著裝備技術的發展，可靠性、可維修性和武器系統的作戰性能都成為戰斗力的重要組成部分和根本保證。注重裝備的可靠性、可維修性可以提高作戰能力、增強生存能力、降低使用保障費用。

BITE能全面掌握系統工作狀態，減少系統訓練費用，提高全武器系統工作質量和戰備完好性，為滿足系統的維修性、測試性和保障性需求提供高效支持。

參考文獻：

[1] 徐永成，溫熙森，易曉山，等.機內測試技術發展趨勢分析 [J].測控技術，2001（8）：1-4.

[2] 朱萬年.智能化機內測試驗證系統的設計與實現 [J].航空電子技術，1998（4）：36-43.

[3] 鄭文榮，嚴東，李文雷.BIT在艦炮武器系統的應用淺析 [J].國外電子測量技術，2011，30（11）：33-35.

作者簡介：冀山（1971-），男，漢族，河南南陽人，二級技師，研究方向：艦炮武器系統訓練和模擬專業。