BIT技術(shù)在艦炮武器系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 ?要：超速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)使武器裝備的故障診斷能力得到大幅度的提升，機(jī)內(nèi)檢測(cè)（BIT，Built-In Test）技術(shù)是一種能夠提高系統(tǒng)的測(cè)試性、維修性的重要技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)、電子設(shè)備的故障檢測(cè)和故障隔離的重要手段之一。該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于目前的航空航海和武器系統(tǒng)當(dāng)中，在本文中，我們以某型艦炮武器系統(tǒng)的機(jī)內(nèi)自檢設(shè)備（BITE，Built-In Test Equipment）為例。簡(jiǎn)要介紹了BIT技術(shù)的發(fā)展、BITE設(shè)備的組成、接口和工作流程。

關(guān)鍵詞：艦炮武器系統(tǒng);機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù);BITE

中圖分類號(hào)：TJ391 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）05-0011-03

Abstract：The rapid development of modern information technology has greatly improved the fault diagnosis capability of weapons and equipment. Built-In Test （BIT） is an important technology that can improve the testability and maintainability of the system. One of the important methods to realize fault detection，isolation of electronic system and electronic equipment. This technology has been widely used in current aeronautical navigation and weapon system. In this paper，we take the BITE equipment of a certain type of naval gun weapon system as an example. A brief introduction to the development of BIT technology，the composition of BITE equipment，interfaces and workflow.

Keywords：naval gun weapon system;Built-In Test technology;BITE

1 ?概述

隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，武器系統(tǒng)的功能也日趨完善，可靠性得到很大提高，但仍難免出現(xiàn)故障或參數(shù)漂移，為最大限度的提高武器系統(tǒng)的可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，保證設(shè)備參數(shù)處于最佳狀態(tài)，如何充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高性能武器系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)和故障診斷，提供及時(shí)、準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)，已經(jīng)受到世界各國(guó)的普遍重視。通常檢測(cè)手段有三種：

（1）手動(dòng)檢測(cè)：即借助萬(wàn)用表、示波器、頻率計(jì)、功率計(jì)等互相獨(dú)立的儀器來手動(dòng)測(cè)量設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，然后通過人工判斷故障所在。這種檢測(cè)方法，成本很低，通用性強(qiáng)，精確度低，可靠性差，效率低。顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。

（2）通用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備（ATE）測(cè)檢：自動(dòng)測(cè)試設(shè)備在電子設(shè)備測(cè)試和維護(hù)檢修中的作用越來越重要，但普及使用還有很大的難度。首先，這些先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備價(jià)格昂貴，會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)成本。其次，專用性差，維修不便。此種設(shè)備一般為通用，但用到專用的系統(tǒng)中沒有太大優(yōu)勢(shì)，而且這種設(shè)備大多為外國(guó)制造或用外件組成，一旦損壞，需花費(fèi)大量時(shí)間送國(guó)外檢修，不適于軍方使用。再次，沒有軟件自主產(chǎn)權(quán)，受人挾制。并且，我們會(huì)在以后應(yīng)用軟件升級(jí)方面花費(fèi)大量的資金，不適合我國(guó)國(guó)情。

（3）機(jī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)：即BIT技術(shù)，將系統(tǒng)專用的檢測(cè)設(shè)備通過合理的設(shè)計(jì)融入到整個(gè)系統(tǒng)中，隨時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)。由于高度的整合性，大大降低了生產(chǎn)成本，使大部分單位能夠承擔(dān)。由于這種檢測(cè)單元是系統(tǒng)的一部分，聯(lián)系緊密，無(wú)縫連接，并且專機(jī)專用，針對(duì)性強(qiáng)，這樣的設(shè)備軟件一般為自己生產(chǎn)，擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以隨著要求的提高而不斷升級(jí)完善[1，2]。

按照美軍標(biāo)MIL-STD-1309C的定義，BIT是指“系統(tǒng)、設(shè)備內(nèi)部提供的監(jiān)測(cè)、隔離故障的自動(dòng)檢測(cè)能力”。“系統(tǒng)主裝備不用外部測(cè)試設(shè)備就能完成對(duì)系統(tǒng)、分系統(tǒng)或設(shè)備的功能檢查、故障診斷與隔離以及性能測(cè)試、它是聯(lián)機(jī)檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展”。

負(fù)責(zé)完成機(jī)內(nèi)檢測(cè)的設(shè)備被稱為BITE，BITE作為艦炮武器系統(tǒng)檢查訓(xùn)練的專用設(shè)備，是提高系統(tǒng)測(cè)試性、保障性和維修性能力的重要支撐設(shè)備，能全面掌握系統(tǒng)工作狀態(tài)，減少系統(tǒng)訓(xùn)練費(fèi)用，提高全武器系統(tǒng)工作質(zhì)量和戰(zhàn)備完好性，為滿足系統(tǒng)的維修性、測(cè)試性和保障性需求提供高效支持。

本文以某型艦炮武器系統(tǒng)的BITE為例。簡(jiǎn)要介紹了該設(shè)備的組成、接口、輸入輸出和工作流程。

2 ?設(shè)備簡(jiǎn)介

BITE作為某型艦炮武器系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、檢查、訓(xùn)練和數(shù)據(jù)錄取、分析設(shè)備，主要信息流程是接收系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信信息，結(jié)合偵聽的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信信息，采集相應(yīng)設(shè)備（火炮、雷達(dá)、捷聯(lián)）的姿態(tài)信息和其它輸入信號(hào)，在不同工作方式下，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)、精度檢查、模擬訓(xùn)練，并綜合顯示系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控結(jié)果，記錄并分析網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)。

具體的使命任務(wù)如下：

（1）完成系統(tǒng)檢查、訓(xùn)練和數(shù)據(jù)錄取任務(wù);

（2）完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控任務(wù);

（3）完成系統(tǒng)錄取數(shù)據(jù)的分析、管理和輸出控制任務(wù)。[3]

BITE主要由主控計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)模塊、內(nèi)部通信交換機(jī)和其他相關(guān)模塊組成。

主控計(jì)算機(jī)主要由中央處理板、雙冗余網(wǎng)卡和電子盤組成，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、綜合顯示、檢查和訓(xùn)練功能;數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)主要由中央處理板、兩塊偵聽網(wǎng)卡和電子盤組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄取、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)輸出管理功能。

網(wǎng)絡(luò)模塊采用4塊自適應(yīng)以太網(wǎng)卡，接入交換機(jī)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信模塊。主控計(jì)算機(jī)雙冗余網(wǎng)卡連接通信端口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能;數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)1塊偵聽網(wǎng)卡連接偵聽端口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)偵聽功能;主控計(jì)算機(jī)使用1塊網(wǎng)卡通過內(nèi)部通信交換機(jī)與其他相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信。

BITE的外部接口包括數(shù)字量（網(wǎng)絡(luò)和串行接口）接口和模擬量接口，數(shù)字接口包括網(wǎng)絡(luò)接口、串口，網(wǎng)絡(luò)接口又分為網(wǎng)絡(luò)通信接口和網(wǎng)絡(luò)偵聽接口，內(nèi)部接口則是各個(gè)功能模塊之間的接口。

根據(jù)設(shè)備的功能及其與系統(tǒng)內(nèi)其他設(shè)備的接口我們可以建立BITE的物理模型，明確BITE的輸入輸出關(guān)系，具體的框圖如圖1所示。

輸入信息包括網(wǎng)絡(luò)通信信息、網(wǎng)絡(luò)偵聽信息、跟蹤雷達(dá)輸入信息和系統(tǒng)時(shí)鐘信息。輸出的信息則包含設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控（在線故障監(jiān)控）、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控、通道檢查結(jié)果、狀態(tài)檢查結(jié)果（離線故障檢查）、精度檢查結(jié)果、訓(xùn)練工作流程和評(píng)估信息、數(shù)據(jù)記錄分析結(jié)果、雷達(dá)模擬信號(hào)、故障診斷定位信息等。

3 ?工作流程

BITE提供良好的人機(jī)交互界面，設(shè)備開機(jī)后，操作人員可根據(jù)提示選擇工作方式，總體工作流程圖如圖2所示。

3.1 ?戰(zhàn)斗

戰(zhàn)斗工作方式主要負(fù)責(zé)在線故障檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄。

（1）故障監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備工作和狀態(tài)檢測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)，完成系統(tǒng)戰(zhàn)時(shí)故障檢測(cè)和快速定位，故障定位到可更換單元或功能模塊;

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)視武器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài);

（3）戰(zhàn)斗數(shù)據(jù)錄取及對(duì)數(shù)據(jù)按要求進(jìn)行分析。

3.2 ?檢查

檢查工作方式主要負(fù)責(zé)能夠通過偵聽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，提取所需信息，進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)檢查、網(wǎng)絡(luò)通道檢查、系統(tǒng)精度檢查和BITE自檢，顯示檢查結(jié)果。

（1）狀態(tài)檢查：在檢查訓(xùn)練設(shè)備驅(qū)動(dòng)下，系統(tǒng)內(nèi)各單機(jī)設(shè)備進(jìn)行機(jī)內(nèi)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果由BITE匯總進(jìn)行處理，顯示故障代碼和處理提示等檢查結(jié)果信息，可達(dá)到較高的故障定位能力，并可進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的故障檢測(cè)、分析和處理工作。

（2）通道檢查：在通道檢查狀態(tài)下，BITE給檢查通道發(fā)送檢查命令，BITE實(shí)時(shí)錄取報(bào)文，并進(jìn)行比對(duì)，最后給出誤碼率的測(cè)試結(jié)果評(píng)定，檢查網(wǎng)絡(luò)通訊功能是否正常。

（3）精度檢查：BITE生成模擬目標(biāo)回波信號(hào)，驅(qū)動(dòng)雷達(dá)跟蹤及全系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過網(wǎng)絡(luò)偵聽并與理論值進(jìn)行比對(duì)，檢查系統(tǒng)解題精度。

3.3 ?訓(xùn)練

訓(xùn)練工作方式主要負(fù)責(zé)目標(biāo)戰(zhàn)術(shù)環(huán)境模擬和目標(biāo)航路生成，利用模擬目標(biāo)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬訓(xùn)練并評(píng)估訓(xùn)練結(jié)果。

3.4 ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理工作方式主要對(duì)錄取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并可視化顯示。能將錄取數(shù)據(jù)文件導(dǎo)出。接下來我們介紹具體的數(shù)據(jù)處理功能：

（1）數(shù)據(jù)解析功能：將錄取的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟豢勺x的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議解析為可讀數(shù)據(jù)，解析后的數(shù)據(jù)格式為DAT，支持多種查看方式;

（2）顯示的功能：顯示當(dāng)前解析的全部數(shù)據(jù)，并且可根據(jù)用戶自定義顯示需要查看的字段，例如：時(shí)間、距離、方向、設(shè)備等等;

（3）數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能：我們可通過U盤、刻錄機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等多種方式將設(shè)備中的記錄和解析數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在其他設(shè)備上進(jìn)行查看;

（4）刪除功能：可通過界面選擇刪除或者批量刪除錄取數(shù)據(jù);

（5）排序功能：可將解析的數(shù)據(jù)按自定義屬性進(jìn)行排序，例如：時(shí)機(jī)、距離、方位等，也可對(duì)錄取的所有數(shù)據(jù)文件按自定義屬性進(jìn)行排序，例如：時(shí)間、文件名、大小等;

（6）重命名功能：可將錄取的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行重命名操作，并支持中英文。

4 ?結(jié) ?論

隨著裝備技術(shù)的發(fā)展，可靠性、可維修性和武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能都成為戰(zhàn)斗力的重要組成部分和根本保證。注重裝備的可靠性、可維修性可以提高作戰(zhàn)能力、增強(qiáng)生存能力、降低使用保障費(fèi)用。

BITE能全面掌握系統(tǒng)工作狀態(tài)，減少系統(tǒng)訓(xùn)練費(fèi)用，提高全武器系統(tǒng)工作質(zhì)量和戰(zhàn)備完好性，為滿足系統(tǒng)的維修性、測(cè)試性和保障性需求提供高效支持。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：冀山（1971-），男，漢族，河南南陽(yáng)人，二級(jí)技師，研究方向：艦炮武器系統(tǒng)訓(xùn)練和模擬專業(yè)。