虛擬儀器技術在雷達系統測試中的應用探討

朱偉 胡杰

摘 要：伴隨科學技術的不斷發展，許多新技術在軍事領域中得到廣泛應用。本文以現代雷達系統為對象，首先簡要分析了其所具有的基本特點，探討了虛擬儀器在雷達測試系統當中的具體應用，望能為此領域研究有所借鑒與幫助。

關鍵詞：雷達測試系統;虛擬儀器;特點;應用

在整個雷達系統當中，雷達測試充斥于其研制工作的各個方面、各個階段，不僅有助于設計的合理化、先進化，而且還能增強運作效率，提高雷達的自我保障能力，節約調試成本等，因而有著良好的綜合效能。雷達測試無論是在范圍上，還是在內容上，均十分廣泛，能夠在各個等級中開展，如電路板級、元器件/芯片級等;此外，還能測試雷達系統性能及相關參數。而測試雷達系統的技戰性能指標及各項參數，是對雷達當前的工作是否處于最佳狀態進行衡量的基本手段，對雷達整體效能的發揮產生著直接影響。本文結合當前實況，就雷達系統的基本特點及虛擬儀器在雷達測試系統中的應用作一探討。

1.現代雷達系統的基本特點分析

1.1功能更為全面，性能得到大幅提升

針對合成孔徑雷達（SAR）而言，其選用了更加先進的信號處理方式，以及新型的信號形式，來圍繞相關目標實施微波成像，其所配置的星載雷達在對地觀測成像方面的分辨率<1米，因而能夠對地面目標實施高分辨率、大范圍甚至全天候的測量與監視。而對于相控陣雷達系統而言，其能夠借助波束對計算機施加控制，并通過對移相器相位的改變，來進行天線電子掃描。其不僅能遠距離、多目標、高數據率及多功能化監測，而且還有著較強的抗干擾能力、較高的自適應能力以及高可靠性。隨著相控陣技術的大范圍應用，雷達在作用范圍上得到大幅提升，通?？?5000千米，而角分辨率<0.05個密位，除此之外，測距誤差能<5米，因而能夠對多參數、多目標實施全天候、連續性跟蹤與監測。

1.2對工作環境有著更強的適應力，“四反”能力也更強

所謂“四反”，實際就是反摧毀、反隱身、反干擾與反偵察。伴隨當今DSP、微電子等技術的日漸成熟，為了能夠更好的達成或滿足雷達反摧毀、抗打擊方面的能力需要，現代雷達系統大多選用了大規模集成電路以及模塊化結構，以此來減小體積，減輕重量，提升自身的激動性，提高設備的通用性，且用多種誘餌技術來幫助實現自身生存能力的提高。伴隨電子對抗技術的持續推新與成熟，雷達的生存環境變得越發復雜，所面臨的威脅也日漸增多。為了能夠提升雷達的反干擾作戰能力，以及提高其在復雜電磁環境下發現目標的能力，研究領域開始大力改進天線性能及發射信號形式等。比如天波超視距雷達，其通過電離層的返回散射傳播特性，對地平線以下的超遠距離目標（比如隱形飛機等），實施早期預警。

1.3現代作戰系統對雷達越發依賴

伴隨當今多傳感器信息以及多雷達組網的不斷融合，雷達性能的持續提升，以及功能的日漸增多，現代作戰系統表現出對雷達系統依賴性的大幅提升。需要指出的是，范圍持續拓展的現代局部戰爭對于全方位、立體化信息需求的日漸提升，使得雷達須與其它情報收集系統相融合，比如電子情報技術、激光技術、紅外技術等，以此來提升該方面的能力與水平。而通過對傳感器、多雷達系統進行組網，來進行多源信息的深入融合，雷達系統能根據現實情況及相關需要，提供多種形式的數據觀測，然后開展整體性的優化與處理，實現目標的實時發現，且從中搜集特征信息，以此為各類作戰信息提供給指揮控制中心。而將其應用在軍事領域中，有著諸多優勢，如能夠實現系統可靠性、生存能力的提升，可拓展時間與空間覆蓋范圍;此外，還能提升置信度及提高空間分辨力，實現信息模糊性的減少等。

2.基于虛擬儀器的雷達測試系統應用

伴隨當今軟件技術、計算機技術、微電子技術的持續發展，以及網絡技術的不斷成熟，這些技術有力推動著測試方法的不斷更新，理論的日漸豐富，以及系統結構的多元化?，F代雷達系統的大發展、大繁榮，除了要求測試系統有更高的可靠性、更好的機動性、更強的通用性、更輕的重量、更小的體積、更高的精度及更全的功能之外，還要求能夠更好的適應現代化戰爭下的復雜、惡劣環境，另外，在抗毀壞、抗輻射及抗電磁干擾等方面的能力也要強。新型雷達測試系統正在朝向智能化、模塊化、通用化、綜合化、網絡化及數字化的方向發展。

需要指出的是，將各種先進總線技術（如VXI、虛擬儀器技術及計算機技術等）融合在一起的虛擬儀器，是新型雷達系統自動化測試平臺今后發展的重要方向。虛擬儀器（VI）實為一種將計算機硬件當作基礎平臺，由測量軟件庫、模塊化硬件接口卡及傳感器等所組成的測量系統。虛擬儀器系統能夠借助軟件編程，把多種類型的儀器模塊，以一種比較合理、高效的方式組合起來，達成某種功能，并組建起將計算機作為運作核心的模塊化儀器系統。相比于雷達系統測試儀器，虛擬儀器的優點主要有：（1）數據處理能力強大;（2）能夠借助豐富的計算機軟件資源，對一些儀器硬件實現軟件化，并且還有助于物質資源節約，以及系統靈活性的增強，減少儀器測試個體間的不同所造成的誤差。（3）以計算機總線與模塊化儀器總線為基礎，實現儀器硬件的模塊化。因此，將虛擬儀器應用在雷達測試系統當中，有著積極作用與效果。

3.結語

綜上，在信息技術、電子技術的不斷驅動下，于數字化技術的輔助與影響下，軍事技術獲得了長足發展，新型雷達系統自動測試設備已經成為軍事戰爭中不可獲取的一部分，其能夠為現代雷達系統安全、穩定、高效運行提供切實保證。因此，做好雷達系統的測試工作，尤其是應用好虛擬儀器技術，將測試工作做好，意義重大。

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