導(dǎo)彈遙測測試接收一體化設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張欽顧仰 鄧迪 王宇

摘要： 為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈遙測系統(tǒng)接收端小型一體化，設(shè)計(jì)一套將測試臺(tái)，地面站，接收天線集成進(jìn)一個(gè)接收測試設(shè)備的方案。該文對(duì)現(xiàn)有遙測系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)合工作中發(fā)現(xiàn)的不足，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套地面遙測系統(tǒng)一體化的方案，并增加了一鍵自檢功能，為未來導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)多環(huán)境高機(jī)動(dòng)性作戰(zhàn)提供可能性。

關(guān)鍵詞：一體化；導(dǎo)彈遙測；一鍵自檢

中圖分類號(hào)：V19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）13-0271-02

Design and Implementation of Missile Telemetry 's Testing and Receiving Integrated Equipment

ZHANGQIN Gu-yang， DENG Di， WANG Yu

（Shanghai Aerospace Electronic Technology Institute， Shanghai 200122， China）

Abstract： To realize miniaturization of integrated receiver terminal of Missile Telemetry System， designing a scheme for receiving the test equipment which integrated test bed， ground station and receiving antenna. This essay combines related data with shortages of existing equipment. A set of integrated ground telemetry system is designed and implemented， and the one key self inspection function is added. This provides opportunity to realize multi environment and high maneuverability of Missile in the future.

Key words：integration； Missile Telemetry； One key self inspection

1 概述

近年來，戰(zhàn)術(shù)武器小型化的要求不斷提高，原有的導(dǎo)彈遙測系統(tǒng)接收端已無法滿足移動(dòng)作戰(zhàn)的需要，隨著導(dǎo)彈作戰(zhàn)半徑的大大增加，作戰(zhàn)環(huán)境的日趨復(fù)雜，遙測系統(tǒng)的通用一體化迫在眉睫。遙測技術(shù)起源于19世紀(jì)初，在經(jīng)過2個(gè)多世紀(jì)的平穩(wěn)發(fā)展后，突然迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。伴隨著通信技術(shù)，尤其是無線通信技術(shù)的發(fā)展，遙測技術(shù)獲得了極大的發(fā)展，已深入眾多領(lǐng)域，尤其在鉆探，深海探測，航空航天等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

遙測技術(shù)主要指對(duì)被觀測對(duì)象的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量，用于評(píng)估被觀測對(duì)象是否工作在正常狀態(tài)的一種技術(shù)。在系統(tǒng)上主要分為對(duì)象端遙測和地面端遙測，對(duì)象端遙測主要由發(fā)射機(jī)，發(fā)射天線，傳感器和調(diào)制設(shè)備構(gòu)成，地面端遙測則主要由接收機(jī)，接收天線和解調(diào)設(shè)備構(gòu)成。

2 地面遙測系統(tǒng)介紹

2.1 接收機(jī)構(gòu)成

原有地面遙測系統(tǒng)體積龐大，由測試臺(tái)，地面站，接收天線三個(gè)單機(jī)和筆記本構(gòu)成，各自執(zhí)行各自功能，操作復(fù)雜，協(xié)同性差，且占地面積大不便于攜帶。為了滿足戰(zhàn)術(shù)武器小型化的要求，為移動(dòng)作戰(zhàn)提供可能，現(xiàn)設(shè)計(jì)一套遙測系統(tǒng)地面接收端一體化設(shè)備。設(shè)備按功能分為以下幾個(gè)模塊。

l 電源模塊：為設(shè)備提供各類總電源，二次電源。

l 測試源模塊：為遙測提供測試源信號(hào)以供調(diào)試。

l 接收解調(diào)模塊：接收對(duì)象端發(fā)來信號(hào)，并解調(diào)。

l 自檢模塊：對(duì)接收解調(diào)模塊傳回的數(shù)據(jù)包譯碼并進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)是否正確。

l 顯示模塊：將接受解調(diào)模塊傳回的數(shù)據(jù)發(fā)往顯示器，實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)。

2.2 電源模塊

通過電源模塊將220V電壓轉(zhuǎn)換需要的28V，±15V和+5V的二級(jí)電源。

再通過可配置LDO LT1963AES8生成3.3V和1.5V的常用電源以供其他模塊使用。

2.3 測試源模塊

測試源負(fù)責(zé)給對(duì)象端提供各類模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)以供調(diào)試測試使用。

l 模擬信號(hào)：通過讀取外置EEPROM的數(shù)據(jù)，控制AD/DA輸出需要的模擬信號(hào)。

l 數(shù)字信號(hào)：使用FPGA內(nèi)置UART口輸出符合要求格式的數(shù)字信號(hào)。

2.4 接收解調(diào)模塊

為對(duì)象端提供有線和無線兩種解調(diào)模式，將接收天線收回的無線信號(hào)或者測試源模塊輸出的有線信號(hào)進(jìn)行頻譜搬移和解調(diào)等計(jì)算，并自檢模塊的協(xié)議輸出至自檢模塊。

此外預(yù)設(shè)十種常用頻段用于各類對(duì)象端的解調(diào)。

2.5 自檢模塊

對(duì)接受解調(diào)模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)譯碼，并將其中的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)和正確數(shù)據(jù)比對(duì)，并生成檢查報(bào)告。

2.6 顯示模塊

通過HDMI數(shù)據(jù)線將自檢模塊發(fā)回的顯像數(shù)據(jù)傳輸至顯示屏進(jìn)行顯示。

3 地面遙測系統(tǒng)一體化方案實(shí)現(xiàn)

3.1 主板選用

由于原先自檢軟件和顯示軟件在筆記本上運(yùn)行，是Window平臺(tái)的軟件?？紤]到軟件移植成本高，移植bug率高，為了降低成本，減少故障率，故選用碩域N92-I3工控板作為底層主板。碩域N92-I3工控板集成Intel@Haswell-U I3-4020YU雙核處理器，自帶VGA、HDMI接口和網(wǎng)口，方便圖像和數(shù)據(jù)的有效傳輸。

3.2 FPGA選用

在FPGA選用上保留原先方案，選用Actel的A3P1000-PQ144I。這款FPGA是Actel推出的一款低成本100萬門交叉可編程邏輯器件。由于其不需要太多的外接元器件，從而降低了系統(tǒng)成本，相比同類器件擁有更好的性能，更低的功耗，更高的安全性，是一款性價(jià)比很高的可編程邏輯器件。

4 結(jié)束語

最近，電子行業(yè)的快速發(fā)展和電子芯片性能的提升為遙測系統(tǒng)的小型化一體化提供了可能。通過將測試臺(tái)、地面站和筆記本集成進(jìn)同一個(gè)設(shè)備，在縮減體積減少成本的基礎(chǔ)上，大大減少了安裝步驟和使用步序，此外還可以做到數(shù)據(jù)內(nèi)部傳輸，保證測試數(shù)據(jù)的安全和隱匿。

本文梳理了導(dǎo)彈遙測地面接收端以往的使用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合最近的技術(shù)發(fā)展，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套切實(shí)可行的一體化方案，為今后多方位多環(huán)境的作戰(zhàn)方式提供了可行性。

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