皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置研制與設(shè)計(jì)控制

李媛　史東林　張全意

摘要：皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置的硬件和軟件在研制過(guò)程中嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中，硬件設(shè)備經(jīng)過(guò)可靠性分析、安全性分析、維修性分析及電磁兼容性分析；軟件設(shè)備為C級(jí)軟件。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試后，確認(rèn)軟硬件設(shè)備穩(wěn)定性高，能滿足皮劃艇訓(xùn)練日常測(cè)試工作。

關(guān)鍵詞：皮劃艇；遙測(cè)系統(tǒng)；研制；設(shè)計(jì)控制

中圖分類號(hào)：F49

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2014）02017402

1皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置設(shè)備組成及功能

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置是由三個(gè)部分組成：第一部分是艇載信息終端（見(jiàn)圖1），包括：運(yùn)動(dòng)員心率無(wú)線測(cè)試、船艇運(yùn)動(dòng)測(cè)速測(cè)試、三軸加速度測(cè)試和兩軸震動(dòng)角度測(cè)試，參數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，測(cè)試信息實(shí)時(shí)發(fā)射；第二部分是岸上遙測(cè)信息接收顯示系統(tǒng)（見(jiàn)圖2），包括：高增益定向接收天線、數(shù)字接收機(jī)模塊、便攜式計(jì)算機(jī)、電源系統(tǒng)等；第三部分是皮劃艇專業(yè)訓(xùn)練用運(yùn)動(dòng)員實(shí)時(shí)接收處理軟件（見(jiàn)圖3）。

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置主要實(shí)現(xiàn)艇載運(yùn)動(dòng)信息的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、傳輸，及事后運(yùn)動(dòng)信息分析處理功能。具體功能如下：（1）具有對(duì)運(yùn)動(dòng)員心率實(shí)時(shí)測(cè)量的功能；（2）具有實(shí)時(shí)劃槳頻率測(cè)量的功能；（3）具有實(shí)時(shí)人體運(yùn)動(dòng)能耗測(cè)量的功能；（4）具有實(shí)時(shí)艇速、艇運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量的功能；（5）具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄、傳輸?shù)墓δ?；?）具有事后數(shù)據(jù)處理功能。

2皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置硬件設(shè)備的技術(shù)控制

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置的硬件設(shè)備嚴(yán)格按照Q/AC.QP7.12《技術(shù)狀態(tài)管理控制程序》規(guī)定采購(gòu)、設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程秉承“論證充分、試驗(yàn)驗(yàn)證、各方認(rèn)可、審批完備、落實(shí)到位”五原則。

2.1元器件選用情況

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置所需的原材料、元器件、外購(gòu)件、配套設(shè)備等的選用嚴(yán)格按Q/AC144《型號(hào)產(chǎn)品用電子元器件質(zhì)量控制的有關(guān)規(guī)定》進(jìn)行質(zhì)量控制。元器件的采購(gòu)，按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行采購(gòu)。所用電子元器件均選用“工業(yè)”級(jí)及以上等級(jí)，質(zhì)量等級(jí)分別為企軍標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)、七專、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、協(xié)議、進(jìn)口工業(yè)級(jí)元器件。

2.2可靠性分析

2.2.1可靠性建模

（1）皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置組成。

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置硬件上由艇載信息終端、岸上遙測(cè)信息接收顯示系統(tǒng)組成。

（2）皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置可靠性框圖。

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置由兩個(gè)互相獨(dú)立的分系統(tǒng)構(gòu)成，其可靠性結(jié)構(gòu)模型為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，可靠性框圖如圖4所示。

2.3安全性分析

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置遵循安全性第一原則，在方案選擇、各種因素權(quán)衡時(shí)，把安全性設(shè)計(jì)放在首位，對(duì)軟、硬件容易操作失誤之處作相應(yīng)設(shè)計(jì)，采取說(shuō)明書(shū)、防誤操作、錯(cuò)誤保護(hù)等措施，確保人員和設(shè)備的安全。

安全性設(shè)計(jì)采取的措施如下：

（1）設(shè)備對(duì)外電連接器采取了防插錯(cuò)設(shè)計(jì)；

（2）設(shè)備進(jìn)行了降額設(shè)計(jì)；

（3）設(shè)備功耗大的元器件采取了散熱措施；

（4）設(shè)備采取了防水、防鹽霧、防霉變等措施，增強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性；

（5）對(duì)抗振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，采取減振措施。

2.4維修性分析

（1）系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，具有良好的可達(dá)性和互換性，便于維修，降低了維修的技術(shù)要求；

（2）在設(shè)計(jì)時(shí)，采取了易于尋找故障、易于隔離、便于調(diào)整和校準(zhǔn)等措施。設(shè)備具有測(cè)試接口，提高了設(shè)備的可測(cè)試性；

（3）在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到維護(hù)的方便性，以最短的時(shí)間將整機(jī)作為一個(gè)單件進(jìn)行更換；

（4）具有完善防插錯(cuò)措施和識(shí)別標(biāo)記，避免了在使用操作和維修時(shí)造成人為差錯(cuò)的可能；插接件通過(guò)編號(hào)等手段，使各個(gè)插頭連接過(guò)程不致于錯(cuò)插。

2.5電磁兼容性分析

（1）在器件的電源端增加濾波電容，對(duì)外界輸入干擾進(jìn)行隔離和抑制，增強(qiáng)電路的抗干擾能力，降低干擾對(duì)設(shè)備的影響（見(jiàn)圖5）；

（2）設(shè)備的模擬電路與數(shù)字電路的地分開(kāi)，電源地和信號(hào)地分開(kāi)，各種地信號(hào)采用一點(diǎn)接地，避免了干擾引入；

（3）在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了干擾源和干擾傳遞途徑分析，研究易受電磁干擾的部位，采取了相應(yīng)的抗干擾措施；

（4）選用了抗干擾能力強(qiáng)的器件；

（5）電路設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行了電路合理布局設(shè)計(jì)和布線設(shè)計(jì)等。

3軟件質(zhì)量控制情況

3.1軟件性質(zhì)和等級(jí)

根據(jù)任務(wù)書(shū)中軟件研制要求，系統(tǒng)研制軟件為實(shí)時(shí)接收處理軟件，為C級(jí)軟件。

3.2軟件的管理

根據(jù)任務(wù)書(shū)，對(duì)產(chǎn)品的軟件進(jìn)行了需求分析、概要設(shè)計(jì)，按Q/AC315《軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)、受控庫(kù)和產(chǎn)品庫(kù)的管理管理規(guī)定》，對(duì)軟件實(shí)施了“三庫(kù)管理”，系統(tǒng)軟件文檔已經(jīng)歸入“產(chǎn)品庫(kù)”。

經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)試、檢驗(yàn)驗(yàn)收后確認(rèn)系統(tǒng)軟件功能正常，滿足要求。

4結(jié)論

皮劃艇訓(xùn)練狀態(tài)多參數(shù)遙測(cè)裝置研制過(guò)程中的軟硬件設(shè)備嚴(yán)格按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，裝置的可靠性、安全性、維修性及電磁兼容性均經(jīng)過(guò)縝密設(shè)計(jì)，裝置的技術(shù)狀態(tài)確定，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能、性能指標(biāo)滿足研制任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)文件要求。