一種雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王朋 石靖鶴

摘要：近年來(lái)，雷達(dá)裝備技術(shù)愈加復(fù)雜且造價(jià)不斷提高，列裝的數(shù)量十分有限，若僅依靠裝備訓(xùn)練，很容易引發(fā)訓(xùn)練落后且效率偏低的現(xiàn)象，甚至增加裝備的實(shí)際損耗，提高故障發(fā)生幾率，使得維護(hù)經(jīng)費(fèi)壓力明顯增多。為有效地轉(zhuǎn)變這一狀況，雷達(dá)模擬器應(yīng)運(yùn)而生，其屬于模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，使得操作人員能夠在該系統(tǒng)下完成雷達(dá)常規(guī)性的操作訓(xùn)練，同樣可以對(duì)相應(yīng)故障加以設(shè)置，落實(shí)維修保障的訓(xùn)練?；诖耍恼聦⒗走_(dá)發(fā)射機(jī)模擬器作為研究對(duì)象，闡述了故障監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器；故障監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

一、雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器組成部分闡釋

雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器通常都是選擇使用軟件與硬件相互結(jié)合的模擬方法，以保證其能夠具備更強(qiáng)大的硬件與軟件條件。通過(guò)有效結(jié)合虛擬技術(shù)和現(xiàn)實(shí)技術(shù)，積極營(yíng)造雷達(dá)工作的物理環(huán)境，對(duì)雷達(dá)工作的狀態(tài)加以模擬[1]。

在文章中所闡述的雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器，同樣選用了硬件與軟件相互結(jié)合的方式，系統(tǒng)的具體組成結(jié)構(gòu)可以通過(guò)圖一表示出來(lái)：

根據(jù)圖一可以發(fā)現(xiàn)，雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器的主要組成部分就是硬件模擬部分，而其構(gòu)成具備真實(shí)裝備發(fā)射機(jī)部件，而且各個(gè)部件之間還對(duì)控制單元進(jìn)行了設(shè)置，也包括了不同的連接電纜，主要的目的就是為組件正常運(yùn)行提供了必要的電源和信號(hào)[2]。另外，故障監(jiān)控、操作控制與組網(wǎng)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)都以平臺(tái)為基礎(chǔ)完成設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

二、雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

在對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器組成部分進(jìn)行研究與分析的基礎(chǔ)上，可以發(fā)現(xiàn)，要想確保其運(yùn)行的安全性與可靠性，就必須要設(shè)計(jì)故障監(jiān)控系統(tǒng)。為此，下文將針對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開(kāi)系統(tǒng)化地研究，以供參考。

（一）故障監(jiān)控系統(tǒng)基本任務(wù)

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，將雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)的基本任務(wù)確定為以下幾個(gè)方面：

1）根據(jù)預(yù)定時(shí)間完成雷達(dá)發(fā)射機(jī)的接通作業(yè)；

2）對(duì)行波管加以保護(hù)，以免受誤操作影響而出現(xiàn)損壞的問(wèn)題。在這種情況下，發(fā)射機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電路應(yīng)當(dāng)在關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)施必要的監(jiān)測(cè)工作。一旦發(fā)生故障，發(fā)射機(jī)就會(huì)被暫時(shí)關(guān)斷，隨后才能夠再次接通。如果根據(jù)規(guī)定的接通次數(shù)仍無(wú)法成功，此時(shí)的發(fā)射機(jī)就會(huì)發(fā)送故障報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)完全關(guān)斷的目標(biāo)。而在故障被完全排除以后才能夠再次開(kāi)機(jī)[3]。

3）通過(guò)硬件模擬部分指標(biāo)燈面板發(fā)光二極管完成故障的指示。在雷達(dá)發(fā)射機(jī)的各電路中會(huì)將故障監(jiān)測(cè)電路設(shè)置其中，而此電路會(huì)發(fā)送檢測(cè)信號(hào)，以此為基礎(chǔ)，即可對(duì)發(fā)射機(jī)故障進(jìn)行有效地判斷。

（二）故障監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

1.控制信號(hào)功能

雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控的本質(zhì)就是以相應(yīng)信號(hào)為依托實(shí)現(xiàn)，所以最基本的功能就是要合理地控制所需的信號(hào)。

首先，中央配電箱接通信號(hào)，具體指的就是工作控制信號(hào)、預(yù)熱控制信號(hào)、準(zhǔn)備控制信號(hào)等。而準(zhǔn)備與工作這兩種狀態(tài)需要借助主開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目的。

其次，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，需要定時(shí)信號(hào)，也就是在發(fā)射機(jī)的內(nèi)部形成定時(shí)信號(hào)，為行波管陰極溫度適中提供必要的保障[4]。

再次，故障表征信號(hào)，集中體現(xiàn)在永久故障與短暫故障兩個(gè)方面。

最后，不同類(lèi)型電源控制信號(hào)，主要的功能就是對(duì)雷達(dá)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換加以確定。

2.發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)功能

針對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)硬件模擬監(jiān)控方面，若分部件存在故障，那么檢測(cè)電路就會(huì)向內(nèi)部存儲(chǔ)器及時(shí)傳送所檢測(cè)到的故障信號(hào)。而內(nèi)存儲(chǔ)器則能夠?yàn)楦鞴收闲盘?hào)合理地設(shè)置獨(dú)立性較強(qiáng)的存儲(chǔ)電路，且各存儲(chǔ)電路輸出信號(hào)會(huì)被傳送到檢測(cè)連接器中，進(jìn)而形成故障表征信號(hào)，具體表現(xiàn)在行波管的高壓斷掉而引發(fā)的故障，高壓電源啟動(dòng)所引發(fā)的故障等多個(gè)方面。

如果故障是持久性的，也就是處于內(nèi)存儲(chǔ)器輸入故障信號(hào)始終呈現(xiàn)出故障的狀態(tài)，內(nèi)部脈沖發(fā)生器就會(huì)計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)器顯示的數(shù)量達(dá)到特定數(shù)量的脈沖，輸出端就會(huì)生成永久性的故障信號(hào)。

3. 故障指示功能

綜合考慮故障表征信號(hào)，會(huì)在硬件模擬部分指示燈的面板中出現(xiàn)指示。一般情況下，指示燈可以細(xì)化成射頻振蕩器、微波單元、電源單元與波導(dǎo)單元等，且各單元故障信號(hào)會(huì)對(duì)指示燈加以觸發(fā)。一旦指示燈的面板中出現(xiàn)指示，就會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)，即F1。在這種情況下，該信號(hào)就會(huì)向故障監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送，而且系統(tǒng)會(huì)顯示出雷達(dá)子系統(tǒng)故障指示的現(xiàn)象。

4.測(cè)試信號(hào)功能

雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器的硬件模擬部分，其監(jiān)測(cè)電路能夠?yàn)椴煌糠诌B接器提供諸多測(cè)試信號(hào)。而且，傳送到內(nèi)存儲(chǔ)器輸入故障信號(hào)都會(huì)向檢測(cè)信號(hào)緩沖存儲(chǔ)器加以提供，也就是說(shuō)會(huì)提供充足檢測(cè)信號(hào)源[5]。當(dāng)所輸入的故障信號(hào)經(jīng)過(guò)耦電阻處理以后，即可被當(dāng)做測(cè)試信號(hào)向測(cè)試連接器傳輸。當(dāng)指示燈的電源單元提示發(fā)生故障的情況下，即可通過(guò)內(nèi)存儲(chǔ)器所提供的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)故障信號(hào)的具體單元加以確定。

（三）故障監(jiān)控系統(tǒng)軟件控制流程的設(shè)計(jì)

要想增強(qiáng)故障監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)交互顯控功能，就要綜合考慮系統(tǒng)基本任務(wù)功能，合理化地設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件。

在雷達(dá)發(fā)射機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，一般會(huì)包括低壓與高壓兩個(gè)不同的部分。其中，顯示器低壓部分可以通過(guò)模塊體現(xiàn)，而高壓部分也要借助燈絲不同的狀態(tài)來(lái)體現(xiàn)。當(dāng)信號(hào)流向處于正常的狀態(tài)，應(yīng)在加電開(kāi)始至發(fā)射機(jī)工作處于正常狀態(tài)，都會(huì)經(jīng)過(guò)低壓正常運(yùn)行、燈絲預(yù)熱至高壓正常運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)。

其中，自加電開(kāi)始至低壓模塊，顯示器會(huì)顯示出全部低壓信號(hào)，但僅通過(guò)一個(gè)模塊體現(xiàn)。在這種情況下，為了將工作過(guò)程體現(xiàn)出來(lái)，且能夠和實(shí)際情況相貼近，還需要借助軟件設(shè)計(jì)部分的信號(hào)監(jiān)測(cè)情況來(lái)體現(xiàn)。

而在低壓模塊至發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)各個(gè)部門(mén)模塊，能夠結(jié)合實(shí)際的需求，以外部硬件為主要對(duì)象實(shí)施必要的控制。

針對(duì)上述信號(hào)檢測(cè)與信號(hào)控制內(nèi)容，應(yīng)以信號(hào)流程為參考依據(jù)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整面板的信號(hào)。

對(duì)于燈絲狀態(tài)的轉(zhuǎn)換而言，其對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間提出了較高的要求，需要真實(shí)地體現(xiàn)出時(shí)間與轉(zhuǎn)換的具體進(jìn)度。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在上文中，針對(duì)一種雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了全面地設(shè)計(jì)，并結(jié)合系統(tǒng)任務(wù)需求，對(duì)其基本功能以及上位機(jī)軟件控制流程展開(kāi)了相關(guān)性的設(shè)計(jì)。以此同時(shí)，故障監(jiān)控系統(tǒng)本身還具備了人機(jī)交互操作功能。此系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠確?，F(xiàn)代雷達(dá)裝備故障監(jiān)控部分具備最佳的設(shè)計(jì)思路，同樣可以應(yīng)用在部隊(duì)訓(xùn)練當(dāng)中，不斷優(yōu)化部隊(duì)訓(xùn)練人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平與維修技能的全面提升。由此可見(jiàn)，這種雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的軍事應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]王學(xué)磊，胡文華，韓壯志.一種雷達(dá)發(fā)射機(jī)模擬器故障監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（23）：41-43.