航空電子設(shè)備自動(dòng)化測(cè)試分析

摘 要：在介紹航空電子設(shè)備自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了航空電子設(shè)備自動(dòng)化測(cè)試的鍵技術(shù)，總結(jié)出了射頻信號(hào)仿真和故障自動(dòng)診斷等航空電子設(shè)備自動(dòng)化測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化測(cè)試；射頻仿真；故障診斷

在現(xiàn)今信息戰(zhàn)瞬息萬變的環(huán)境之下，作戰(zhàn)平臺(tái)的電子設(shè)備越來越復(fù)雜，如何確保復(fù)雜環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)，如何提高平臺(tái)的性能以及保證設(shè)備的正常運(yùn)行，已成為航空電子領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題。傳統(tǒng)的維護(hù)模式，已然落后于現(xiàn)在的科技發(fā)展水平，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，智能化、自動(dòng)化的設(shè)備測(cè)試以及故障診斷手段已運(yùn)用得越來越成熟。通用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備雖然具備強(qiáng)大的功能以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。但其技術(shù)難度依然很大。本文結(jié)合航空電子設(shè)備自動(dòng)化測(cè)試中的研究，探討一下集中常用自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)。

1 射頻環(huán)境仿真技術(shù)

1.1 基于瞬時(shí)測(cè)頻方案的射頻環(huán)境仿真及其關(guān)鍵技術(shù)

在捷變頻雷達(dá)信號(hào)的仿真過程中一般采用頻率合成器、引出本振、瞬時(shí)測(cè)加頻率引導(dǎo)、射頻延遲這四種方案。其中第三種瞬時(shí)測(cè)加頻率引導(dǎo)方案通常采用與仿真非相參體制的截變頻雷達(dá)信號(hào)。

此種方案通過對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的工作頻率進(jìn)行測(cè)量，然后將仿真模擬器內(nèi)振蕩器的工作頻率通過頻率引導(dǎo)電路的引導(dǎo)，將其引導(dǎo)至雷達(dá)發(fā)射機(jī)的工作頻率上去。確保模擬輸出的工作頻率同雷達(dá)發(fā)射機(jī)的工作頻率的一致性。

將頻率引導(dǎo)狀態(tài)下的模擬器射頻振蕩源VCO通過瞬時(shí)側(cè)品電路測(cè)量雷達(dá)的工作頻率，將頻率碼輸出到引導(dǎo)電路，并控制VCO的工作頻率保證其在雷達(dá)的工作頻率上震蕩。模擬器輸出功率電頻則由功率控制電路控制其大小，從而進(jìn)行雷達(dá)目標(biāo)RCS變化的模擬。而目標(biāo)距離等信號(hào)的變化則由調(diào)制與延時(shí)控制電路控制。

在進(jìn)行捷變頻雷達(dá)信號(hào)的仿真過程中，輸出信號(hào)的頻率準(zhǔn)確度是關(guān)鍵所在，其取決于測(cè)頻電路的進(jìn)度、引導(dǎo)電路的引導(dǎo)準(zhǔn)確度和振蕩器的頻率漂移。在目前的技術(shù)條件下能將測(cè)頻準(zhǔn)確度控制在0.5MHz一下，足以達(dá)到非相參捷變頻雷達(dá)對(duì)于信號(hào)仿真模擬的要求。針對(duì)頻率引導(dǎo)誤差以及振蕩器的溫漂等問題，可采取頻率邊跟蹤邊校準(zhǔn)的技術(shù)方法來解決。這樣一來既消除了因電源電壓變化造成的引導(dǎo)誤差，也消除了振蕩器的溫漂對(duì)頻率復(fù)制造成的準(zhǔn)確度影響。

1.2 基于射頻延遲線方案的射頻環(huán)境仿真及其關(guān)鍵技術(shù)

模擬延遲線以及數(shù)字延遲線是射頻延遲線的兩只那個(gè)形勢(shì)，其中模擬延遲線是將射頻信號(hào)通過換能器把射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他信號(hào)形式，延遲后再換回到射頻信號(hào)。這樣處理的原因在于雷達(dá)信號(hào)頻率較高，不宜直接進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。這種模擬延遲線的好處在于頻率精度較高，能很好的將雷達(dá)信號(hào)的脈內(nèi)特征模擬仿真出來。但其存在以下兩個(gè)缺點(diǎn)。其一，由于延遲時(shí)間變化無法連續(xù)進(jìn)行，因此無法有效的對(duì)目標(biāo)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。其二，使用模擬延遲線技術(shù)時(shí)，延遲線會(huì)產(chǎn)生非常大的損耗，嚴(yán)重影響延遲信號(hào)的準(zhǔn)確性，對(duì)仿真結(jié)果造成影響。

因此，從這些缺點(diǎn)看來，發(fā)展模擬延遲線的關(guān)鍵在于，延遲時(shí)間的連續(xù)可調(diào)、損耗問題等?，F(xiàn)階段聲光連續(xù)可變延遲線能很好的解決連續(xù)問題以及損耗問題，但由于頻帶過窄，不適于用在捷變頻雷達(dá)信號(hào)的仿真中。

2 故障自動(dòng)診斷技術(shù)

2.1 基于解析模型的故障診斷的方法

此方法需要對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，通過運(yùn)算分析，對(duì)運(yùn)算過程中產(chǎn)生的殘差進(jìn)行處理，從而達(dá)到故障診斷的目的。這其中的分析方法可分為狀態(tài)估計(jì)法、參數(shù)估計(jì)法以及等價(jià)空間法三類。

2.2 基于知識(shí)的故障診斷的方法

給予解析模型的故障診斷方法雖然能比較準(zhǔn)確的診斷出故障，但它需要對(duì)被測(cè)對(duì)象建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，而不是所有系統(tǒng)都能得到準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。而不同于此種方法，基于知識(shí)的故障診斷的方法需要對(duì)已知對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型，并通過分析模型進(jìn)行故障診斷。可分類基于癥狀的方法以及基于定性模型的方法兩類。

2.3 基于信號(hào)處理的故障診斷的方法

基于信號(hào)處理的故障診斷的方法直接通過對(duì)可測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，從中分析得出必要的特征值數(shù)據(jù)，從而達(dá)到診斷故障的目的。這類故障診斷方法有基于小波變換、信息融合、自適應(yīng)濾波器等多種手段方法。

2.4 故障自動(dòng)診斷的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)如今，故障診斷技術(shù)在理論層面已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)比較高的水平，但是，在實(shí)際應(yīng)用過程中依然存在著許多亟待解決的技術(shù)問題。其一，魯棒性問題，現(xiàn)在針對(duì)被測(cè)對(duì)象的故障已經(jīng)具有了很高的敏感度，但與此同時(shí)，對(duì)于噪聲、干擾以及建模中產(chǎn)生的誤差卻缺乏敏感性。其二，提高診斷軟件的設(shè)計(jì)水平，能快速及時(shí)的找到合理的故障檢測(cè)方法，從而能提高故障診斷的速度，并能第一時(shí)間對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。其三，診斷技術(shù)問題，研究更為先進(jìn)的診斷技術(shù)，其中包括系統(tǒng)知識(shí)庫的建立，以便自主診斷的盡早實(shí)現(xiàn)。其四，故障之間的耦合問題，研究多故障假設(shè)模型，從而能有效的對(duì)故障耦合的診斷，解決這類問題。

[參考文獻(xiàn)]

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