航空電子設備自動化測試分析

摘 要：在介紹航空電子設備自動測試技術的基礎上，分析了航空電子設備自動化測試的鍵技術，總結出了射頻信號仿真和故障自動診斷等航空電子設備自動化測的關鍵技術。

關鍵詞：自動化測試；射頻仿真；故障診斷

在現(xiàn)今信息戰(zhàn)瞬息萬變的環(huán)境之下，作戰(zhàn)平臺的電子設備越來越復雜，如何確保復雜環(huán)境下的優(yōu)勢，如何提高平臺的性能以及保證設備的正常運行，已成為航空電子領域的重點研究課題。傳統(tǒng)的維護模式，已然落后于現(xiàn)在的科技發(fā)展水平，在現(xiàn)代計算機技術飛速發(fā)展的背景下，智能化、自動化的設備測試以及故障診斷手段已運用得越來越成熟。通用自動化測試設備雖然具備強大的功能以及使用方便等優(yōu)點。但其技術難度依然很大。本文結合航空電子設備自動化測試中的研究，探討一下集中常用自動化測試技術。

1 射頻環(huán)境仿真技術

1.1 基于瞬時測頻方案的射頻環(huán)境仿真及其關鍵技術

在捷變頻雷達信號的仿真過程中一般采用頻率合成器、引出本振、瞬時測加頻率引導、射頻延遲這四種方案。其中第三種瞬時測加頻率引導方案通常采用與仿真非相參體制的截變頻雷達信號。

此種方案通過對雷達發(fā)射機的工作頻率進行測量，然后將仿真模擬器內(nèi)振蕩器的工作頻率通過頻率引導電路的引導，將其引導至雷達發(fā)射機的工作頻率上去。確保模擬輸出的工作頻率同雷達發(fā)射機的工作頻率的一致性。

將頻率引導狀態(tài)下的模擬器射頻振蕩源VCO通過瞬時側品電路測量雷達的工作頻率，將頻率碼輸出到引導電路，并控制VCO的工作頻率保證其在雷達的工作頻率上震蕩。模擬器輸出功率電頻則由功率控制電路控制其大小，從而進行雷達目標RCS變化的模擬。而目標距離等信號的變化則由調(diào)制與延時控制電路控制。

在進行捷變頻雷達信號的仿真過程中，輸出信號的頻率準確度是關鍵所在，其取決于測頻電路的進度、引導電路的引導準確度和振蕩器的頻率漂移。在目前的技術條件下能將測頻準確度控制在0.5MHz一下，足以達到非相參捷變頻雷達對于信號仿真模擬的要求。針對頻率引導誤差以及振蕩器的溫漂等問題，可采取頻率邊跟蹤邊校準的技術方法來解決。這樣一來既消除了因電源電壓變化造成的引導誤差，也消除了振蕩器的溫漂對頻率復制造成的準確度影響。

1.2 基于射頻延遲線方案的射頻環(huán)境仿真及其關鍵技術

模擬延遲線以及數(shù)字延遲線是射頻延遲線的兩只那個形勢，其中模擬延遲線是將射頻信號通過換能器把射頻信號轉換為其他信號形式，延遲后再換回到射頻信號。這樣處理的原因在于雷達信號頻率較高，不宜直接進行能量轉換。這種模擬延遲線的好處在于頻率精度較高，能很好的將雷達信號的脈內(nèi)特征模擬仿真出來。但其存在以下兩個缺點。其一，由于延遲時間變化無法連續(xù)進行，因此無法有效的對目標的連續(xù)運動進行模擬。其二，使用模擬延遲線技術時，延遲線會產(chǎn)生非常大的損耗，嚴重影響延遲信號的準確性，對仿真結果造成影響。

因此，從這些缺點看來，發(fā)展模擬延遲線的關鍵在于，延遲時間的連續(xù)可調(diào)、損耗問題等。現(xiàn)階段聲光連續(xù)可變延遲線能很好的解決連續(xù)問題以及損耗問題，但由于頻帶過窄，不適于用在捷變頻雷達信號的仿真中。

2 故障自動診斷技術

2.1 基于解析模型的故障診斷的方法

此方法需要對被測對象進行數(shù)學模型的建立，通過運算分析，對運算過程中產(chǎn)生的殘差進行處理，從而達到故障診斷的目的。這其中的分析方法可分為狀態(tài)估計法、參數(shù)估計法以及等價空間法三類。

2.2 基于知識的故障診斷的方法

給予解析模型的故障診斷方法雖然能比較準確的診斷出故障，但它需要對被測對象建立準確的數(shù)學模型，而不是所有系統(tǒng)都能得到準確的數(shù)學模型。而不同于此種方法，基于知識的故障診斷的方法需要對已知對象建立數(shù)學模型，并通過分析模型進行故障診斷。可分類基于癥狀的方法以及基于定性模型的方法兩類。

2.3 基于信號處理的故障診斷的方法

基于信號處理的故障診斷的方法直接通過對可測信號進行分析，從中分析得出必要的特征值數(shù)據(jù)，從而達到診斷故障的目的。這類故障診斷方法有基于小波變換、信息融合、自適應濾波器等多種手段方法。

2.4 故障自動診斷的關鍵技術

現(xiàn)如今，故障診斷技術在理論層面已經(jīng)發(fā)展到了一個比較高的水平，但是，在實際應用過程中依然存在著許多亟待解決的技術問題。其一，魯棒性問題，現(xiàn)在針對被測對象的故障已經(jīng)具有了很高的敏感度，但與此同時，對于噪聲、干擾以及建模中產(chǎn)生的誤差卻缺乏敏感性。其二，提高診斷軟件的設計水平，能快速及時的找到合理的故障檢測方法，從而能提高故障診斷的速度，并能第一時間對故障進行實時診斷。其三，診斷技術問題，研究更為先進的診斷技術，其中包括系統(tǒng)知識庫的建立，以便自主診斷的盡早實現(xiàn)。其四，故障之間的耦合問題，研究多故障假設模型，從而能有效的對故障耦合的診斷，解決這類問題。

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