分析雷達故障檢測與診斷技術(shù)及新發(fā)展

葛杰

【摘 要】隨著電子工業(yè)的發(fā)展，雷達技術(shù)的更新?lián)Q代速度也是突飛猛進，不論是在國防軍事還是民用領(lǐng)域，本文描述了一些雷達故障檢測與診斷的方法，對故障診斷的一些新技術(shù)也作了一些討論并對行業(yè)前景進行展望，在傳統(tǒng)方法及理論的基礎(chǔ)上，提出和探索新的觀點、思路和方法，希望有助于行業(yè)水平的提高。

【關(guān)鍵詞】雷達；故障檢測；故障診斷

一、前言

當代雷達的各項指標隨著科學(xué)的進步而不斷提升，結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)逐漸復(fù)雜的趨勢，故障源頭并實施相應(yīng)修補措施，使故障損失降低到最小，提升雷達的工作效率。雷達故障檢測與診斷技術(shù)已經(jīng)成為雷達工業(yè)發(fā)展必不可少的動力所在。

二、雷達故障檢測的分類：異步與同步檢測

故障檢測，首先從其定義上來講，即是對故障的發(fā)現(xiàn)過程。在雷達故障檢測的發(fā)展中，雷達作為由大量復(fù)雜的電子元件構(gòu)成的精密設(shè)備，其故障檢測相對于其他類型設(shè)備故障檢測，技術(shù)含量高，過程相對比較繁瑣。在不同的檢測對象上檢測手段也不盡相同，也就是說，如果雷達類型不同，其檢測方式也各不相同。在現(xiàn)實應(yīng)用中，具體雷達檢測的分類主要有以下兩種：不以雷達的工況為參考，不分檢測時間的故障檢測稱為異步檢測；以雷達實際工況為重要參考進行的實時故障檢測稱為同步檢測，在雷達檢測的實際應(yīng)用中，一定要結(jié)合不同情況實施具體的檢測措施，切忌將兩者方式混淆，以保證整個檢測過程的正確與穩(wěn)定。

2.1 異步檢測

對于電源故障的檢測是經(jīng)典的異步檢測實例。直接而簡便的方法是把整個雷達設(shè)備的全部電源，利用各自不同的分壓組合制作成通用數(shù)字信號，然后送至相應(yīng)并口進行檢測，若結(jié)果為0則代表出現(xiàn)故障，如果結(jié)果為1代表電源處于正常工作狀態(tài)。利用該方法，能夠簡化功能，可以用在包含電腦的檢測裝置上。還能夠應(yīng)用電壓比較法，通過電壓比較器與待測電壓輸出端相連，當超出預(yù)定電壓值或小電壓值時將均出現(xiàn)故障提示，通過聲光進行報警，從視覺與聽覺上提醒操作者，這種方式操作簡單，在實際中僅靠硬件就能夠達成。還可以把電源的輸出通過直流、交流的轉(zhuǎn)換后，通過通用接口或網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)利用專業(yè)軟件判斷出正常、邊際、故障的狀態(tài)，從故障發(fā)生的事前做好應(yīng)對預(yù)案，如果發(fā)生故障做好事中干預(yù)與處理，并針對故障發(fā)生做好事后記錄，認真研討并及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，防止同類故障的?，F(xiàn)代電源制造技術(shù)已達到很成熟的階段，電源質(zhì)量普遍優(yōu)良，但由于一定的干擾易出現(xiàn)報假警的情況，為減小誤報，一定要加大硬件與軟件的改進更新。高額的投入限制了這種檢測方法的發(fā)展。

2.2 同步檢測

在雷達裝置的具體功能構(gòu)造中，檢測設(shè)備向雷達裝置發(fā)射檢測信號，裝置接收到反饋信號后，經(jīng)過雷達設(shè)備的各模塊，對其的工作狀況實施檢查，其性能的檢測從實際應(yīng)用上來說，普遍是應(yīng)用同步檢測來完成。在這個過程當中可以清晰地看出，各個模塊的輸入與輸出上存在著一定程度的映射關(guān)系，然而因為目標信號的隨意性造成了各個模塊的輸入強度的隨機性，該模塊在輸出端的反映也將出現(xiàn)無序狀態(tài)。若在輸入階段通過幾組有規(guī)律的信號或數(shù)據(jù)的有效分析，利用分析信息之間有無矛盾，就能發(fā)現(xiàn)故障所在。特別應(yīng)引起關(guān)注的是相應(yīng)的測試不能在雷達工作期內(nèi)開展。具體輸入測試信號或測試數(shù)據(jù)的方式有以下兩種，一是開機觸發(fā)式，該方法與電腦開機自檢的形式十分相似，在進入系統(tǒng)前，對所有硬件的各類運行參數(shù)進行全面檢測，并及時接收檢測的反饋結(jié)果，只有當所有系統(tǒng)硬件技術(shù)參數(shù)經(jīng)檢測全部達到相應(yīng)標準要求，方可運行該系統(tǒng)，在硬件上對系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定實現(xiàn)了有效保障。該方法常用于雷達數(shù)據(jù)與設(shè)備的檢測，檢出率較高。

二是強迫觸發(fā)檢測，該類型的檢測方式屬于被動檢測范疇，其特點表現(xiàn)在大多數(shù)是依靠人工觸發(fā)檢測，利用從待檢模塊的輸入端輸入檢測數(shù)據(jù)，在該模塊的輸出端監(jiān)視具備相應(yīng)特點的數(shù)據(jù)輸出，這種方法可以對雷達信號處理機多個模塊進行檢測，但限于雷達檢測時間短的要求，該種檢測方法的不足之處在于，實際當中如果數(shù)據(jù)流過長則不利于檢測過程的開展。因此實際操作中應(yīng)將相關(guān)數(shù)據(jù)流進行壓縮以減小數(shù)據(jù)大小，進而得到相應(yīng)的特征代碼，通過分析將捕獲相應(yīng)的故障信息，從而發(fā)現(xiàn)故障的具體所在及發(fā)生過程。

三、雷達的故障診斷

各類檢測的目的在于偵測有無故障；診斷故障則是在發(fā)現(xiàn)故障基礎(chǔ)上，借助先進檢測設(shè)備、儀器，精確確定故障位置并分析故障類別，辨別出故障的類型與發(fā)生時間，開展評估與制定方案。雷達故障檢測也是如此，以發(fā)現(xiàn)雷達設(shè)施相關(guān)故障，保證雷達設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)為目的，制定相應(yīng)的檢測方案，通過有效地組織相關(guān)人員進行全過過程管理，在人員組織方面，要落實各項制度，從上到檢測企業(yè)項目管理人，下到檢測操作的現(xiàn)場操作人員，利用各類檢測儀器，通過相應(yīng)的技術(shù)手段進行雷達設(shè)施的檢測。其中故障診斷這一步驟，利用對故障現(xiàn)象的分析考查，對于正確判斷故障類型，為以后進行故障排除打下良好的基礎(chǔ)。

雷達故障的檢測與診斷與故障的處理措施緊密相關(guān)。若檢測發(fā)現(xiàn)某處電源提供動力的幾個模塊一同失效時，則可推斷該電源發(fā)生故障。當檢測發(fā)現(xiàn)信號源和提供信號的對象單元一同失效時，則可推斷信號源發(fā)生故障。如果故障發(fā)生在同一信號前后模塊上，可以初步推斷為前級故障，也就是利用故障樹原理查找故障根源。上面所述的相應(yīng)查障規(guī)律，是以以往故障發(fā)生的經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。對于故障的診斷是從現(xiàn)在向以前進行反推。在以故障樹方法進行分析的過程中，注意對頂端事件也就是最后結(jié)果的分析。而處于底端的則為造成故障的原因所在，也就是通常所說的底端事件。聯(lián)系實際中的特定雷達設(shè)備，對于原因的分析確定經(jīng)常是利用以往積累的故障診治的各種經(jīng)驗來實施的。因此要重視雷達設(shè)備的故障檢測與診斷技術(shù)，通過分析綜合考慮，可以通過逐步完善診斷軟件來提升檢測水平。

四、雷達故障檢測診斷技術(shù)的新發(fā)展

遠程診斷的優(yōu)勢在于，足不出戶，就能實現(xiàn)對設(shè)備故障的分析診斷，從而消除了故障診斷對于時間及空間上的限制，不但利用先進的遠程的故障檢測設(shè)備提高了故障檢出效率，還在此過程中節(jié)省了大量人力、物力、財力，并且大大縮短了疑難故障的檢出時間。其對于疑難故障的具體過程是：利用局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的發(fā)展，通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，將出現(xiàn)故障的雷達裝置遠程連接到診斷設(shè)備上。通過生產(chǎn)廠家、診斷機構(gòu)、修復(fù)機構(gòu)聯(lián)網(wǎng)對該故障設(shè)備進行訪問，傳輸診斷信息，把發(fā)出的診斷信號經(jīng)設(shè)備回收后，收到相應(yīng)的故障特征碼，在診斷計算機上進行研判，并結(jié)合專業(yè)維修團隊開展故障治理工作。若將該種方法在雷達故障檢測與診斷上加以推廣，將有很重要的現(xiàn)實意義.

五、結(jié)束語

故障的檢測與診斷是涉及各種科學(xué)技術(shù)的綜合技術(shù)，從大的方面來說涵蓋IT技術(shù)、信號捕捉、數(shù)字分析、信號識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等高科技范疇。我國在雷達故障的檢測上，不斷引進國際先進經(jīng)驗，并結(jié)合了我國國情，發(fā)展出了適合我國實際情況的一套完整的雷達故障檢測、診斷、修復(fù)體系，雷達故障檢測率也不斷提升。相信以科技發(fā)展作為動力，在雷達故障檢測與診斷技術(shù)上一定會推陳出新，進一步推動行業(yè)的發(fā)展。

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