淺析雷達故障自動檢測系統的設計

李宗強 丁珊 王占剛

摘? 要：雷達的保障體系所有工作都是為了提高雷達無故障的工作時間。雷達的故障自動檢測系統是為了雷達快速及準確的隔離故障到更換的單元，以便于快速維修，從而使雷達的修復時間有所降低，先進的雷達系統都具有完善的故障自動檢測系統，這種檢測系統對提高雷達的性能、使用性等具有非常重要的作用。

關鍵詞：雷達;故障自動檢測系統;設計

一、雷達故障自動檢測系統的設計要求

1.1技術要求

雷達系統的自動檢測主要的技術指標包含了雷達電氣的測量精度，對雷達系統的各個環節都進行檢測，主要的技術指標如下：

a.測試時間 b.虛警率 c.故障檢測率 d.故障隔離深度 e.故障隔離率 f.雷達電氣指標測試。

1.2功能與用途

雷達故障自動檢測系統主要功能是通過檢測雷達的參數和工作的狀態來檢測雷達設備的故障，自動檢測系統主要功能包含：

（1）利用雷達的內外場來進行檢測，實現雷達系統電氣指標的測試;

（2）在雷達進行工作狀態時，完成雷達工作時的系統檢測;

（3）在雷達系統準備工作的時候，完成對雷達系統的工作開始前的自動檢測;

（4）在雷達系統維護和保養的過程中，完成對雷達系統各個分系統和零部件的全面檢測，并發現故障及時處理;

（5）通過不同的檢測方法來進行檢測雷達系統，使雷達系統全面得到檢測;

（6）通過雷達系統的自動檢測，協助雷達在工作過程中完成一系列的測試工作。

1.3設計要求

雷達系統故障自動檢測系統雖然是雷達的輔助設備，但是對雷達系統的總數據起到了一定的作用。該系統的設計是根據雷達系統的工作然后進行同步開展設計工作，除了檢測雷達系統故障之外，還需要根據雷達系統故障自動檢測系統的技術來編制具體的標準，盡可能的把系統做到統一規劃、優化設計，達到資源共享，設計要簡單明了，注意節約資源并且要提高設計質量。

二、硬件設計

2.1 雷達基本結構

雷達系統的主要結構為主控的計算機、天線系統、波控機、頻綜、發射機、接收機、伺服、數據處理、顯控、同步器與信息交換、供電、環境監測、信號模擬等分系統構成，每個分系統是由一個或多個組合構成的，而每個組合又是由不等數量的零部件組合而成。

2.2 系統總體結構

雷達BITE設計分為四級，每級設計有BITE專用電路，BITE專用電路的總和不應超過總設備電路總和的10%，力求BITE專用電路簡單可靠。

（1）第一級為系統級，系統級是在主控計算機的控制下，收集、分析判別、綜合處理各分系統的故障信號，把故障分類后其最終檢測結果送顯控臺顯示。

（2）第二級為分系統級，分系統級本身設計有自檢（脫機工作狀態）和接受主控計算機的控制，收集、分析、處理各組合的故障信號，產生故障地址和數據，把結果送系統級。

（3）第三級為組合級，組合級本身設計有自檢（脫機工作狀態）和接受主控計算機的控制，收集、分析、處理各組合的故障信號，產生故障地址和數據，把結果送組合級。

（4）第四級為可更換單元級，單元級是最基本級，它接受組合級的控制，檢測信號的引出、自動采集、數字變換、故障信號綜合與形成、故障本地顯示和送系統級。

三、系統軟件

3.1軟件需求

雷達系統故障自動檢測軟件和硬件設備是雷達系統不能缺少的部分，對提高雷達系統的性能有著很大的意義，為雷達系統提供了一種功能的測試方法，當雷達設備出現故障時，它可以有效的提供故障的位置，也為雷達完成其他的試驗和任務支持。根據雷達系統的要求，對軟件的需求進行分析，提出測試軟件總任務、總目標、主體功能、構成原理，測試方法、安全設計、開發環境、編程語言、接口定義、數據需求、數據庫建立、軟件測試、軟件開發文檔編寫等這些內容應該有具體說法。

3.2概要設計

根據軟件的要求和別的軟件的描述和框架的設計，設計軟件工作的流程圖和決定軟件的接口情況，規范數據的完整準確等工作。

3.2.1 總體描述

雷達是一種非常復雜的電子設備系統，但是系統的運行都是在雷達故障自動檢測軟件上提供有效的支撐的，該軟件是集雷達系統功能運行和故障確認為一體的一款軟件，是雷達系統必不可少的重要一部分;該軟件是為了保障雷達系統的正常工作，在規定的狀態下來了解雷達是否在正常運行工作，也是雷達系統進行調試和維護的重要工具，該軟件查到的故障診斷結果可以是雷達系統及時做出維護和分析，為加快維護雷達系統提供非常可靠的消息，是雷達系統可以在較短的時間內盡快的恢復正常工作狀態并持續進行工作。

3.2.2 總體構成

雷達系統故障自動檢測軟件的測試包含著雷達系統的軟件和硬件檢測，而且檢測包含這系統的若干和層次，就硬件分為雷達系統、分系統、組合、可更換單元;而軟件的測試是在硬件的基礎上進行對軟件集成測試雷達系統故障自動檢測按照操作系統的同步流程來進行測試的。該檢測按照操作的流程還可以分為實時測試、工作狀態測試和維護中測試、故障分析法、單元軟件模塊庫，雷達各分系統故障數據庫軟件五部分。雷達系統故障自動檢測軟件是在硬件的設備下來完成自身的功能的，它主要是為雷達系統提供有效的維護作用和故障診斷及處理作用。

（1）實時監測：實時監測是雷達系統在工作的過程中對各個分機設備的工作狀態進行監測，從而得到有利數據向上一級控制模塊報告。

（2）戰前測試：戰前測試是雷達投入戰斗之前，對雷達系統的一種監測，為指揮員提供雷達系統是否要進入戰斗還是維修狀態提供依據。

（3）維護測試：維護測試時非實時的一種監測模式，該測試是對靜止狀態下的系統設備進行全面的測試，并且對故障設備診斷定位，及時處理故障。

總結

本文章全面的對雷達故障自動檢測系統的軟件硬件的基本原理架構、設計的思路方法做了報告，由于軍用的雷達系統其結構特殊，檢測系統有專門相關部門設計，其軟件和硬件通用性很小，但基本原理大致相同，如早期的時候BITE大部分是用中、小規模的集成電路，這種電路結構復雜軟件較為簡單，故障檢測率也比較低;目前采用的是嵌入式計算機和標準通信接口協議，而這種電路結構雖然簡單，但是軟件復雜其功能也非常完善，所有故障檢測率也是比較高的。

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