基于虛擬儀器技術(shù)的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)
作者姓名： 孔德杰
作者單位： 北京66476部隊
摘 要：探討利用虛擬儀器技術(shù)，通過編制特定的測試軟件，實現(xiàn)對705D雷達(dá)天控、軸角、測距分系統(tǒng)，發(fā)射控制板和三路+15V電壓的16個重要參量進(jìn)行自動檢測的方法和手段。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；雷達(dá)；自動檢測系統(tǒng)
作者單位： 北京66476部隊
摘 要：探討利用虛擬儀器技術(shù)，通過編制特定的測試軟件，實現(xiàn)對705D雷達(dá)天控、軸角、測距分系統(tǒng)，發(fā)射控制板和三路+15V電壓的16個重要參量進(jìn)行自動檢測的方法和手段。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；雷達(dá)；自動檢測系統(tǒng)
705D Radar’s ATS Based on Virtual Instruments Technique
KONG Dejie
(Beijing 66476 troop, Beijing 100042, China)
Abstract: The method and means of automatic testing 16 parameter on 705D’s radar ANT CONT system, Shaft horn system, Range finding partial system, Emission control plank and three +15V’s voltages were introduced in this pa per, in which VI technique was utilized and special testing software was program ed.
Key words: VI(virtual instruments); radar; ATS
Key words: VI(virtual instruments); radar; ATS
本文介紹的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)由虛擬儀器系統(tǒng)及檢測平臺、故障診斷軟件等部分組成。該系統(tǒng)能夠單獨地、全面地、快速地對裝備進(jìn)行性能檢查、自動診斷故障部位，大大提高了裝備的技術(shù)保障能力。在功能上，它還可以很方便地進(jìn)行擴(kuò)展和升級，具有極高的推廣價值和應(yīng)用前景。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作過程
“基于虛擬儀器的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它由中心計算機(jī)、虛擬儀器、測試硬件組成。測試硬件是對705D雷達(dá)16個重要參量進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集的載體，它提供功能模塊所需的各種接口，以及各類輸入輸出信號的隔離放大。中心計算機(jī)是控制中心，它首先通過高速I/O卡，數(shù)字開關(guān)卡對待測的雷達(dá)分系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行選擇判斷，以確定要對該分系統(tǒng)進(jìn)行檢測所需的各種信號，之后即向信號源卡發(fā)出請求，信號源卡輸出各種所需的信號，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換成或直接輸出給雷達(dá)功能模塊所需的模擬信號和數(shù)字信號。之后，計算機(jī)再通過數(shù)據(jù)采集卡、示波器、邏輯分析儀等將雷達(dá)分系統(tǒng)工作狀態(tài)的各種數(shù)字的和模擬的信號采集儲存起來，通過軟件分析判斷，與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行比較，測出該分系統(tǒng)的工作狀態(tài)。若出現(xiàn)異常，立即提醒操作人員，按照故障引導(dǎo)程序，排除該分系統(tǒng)的故障。
“基于虛擬儀器的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它由中心計算機(jī)、虛擬儀器、測試硬件組成。測試硬件是對705D雷達(dá)16個重要參量進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集的載體，它提供功能模塊所需的各種接口，以及各類輸入輸出信號的隔離放大。中心計算機(jī)是控制中心，它首先通過高速I/O卡，數(shù)字開關(guān)卡對待測的雷達(dá)分系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行選擇判斷，以確定要對該分系統(tǒng)進(jìn)行檢測所需的各種信號，之后即向信號源卡發(fā)出請求，信號源卡輸出各種所需的信號，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換成或直接輸出給雷達(dá)功能模塊所需的模擬信號和數(shù)字信號。之后，計算機(jī)再通過數(shù)據(jù)采集卡、示波器、邏輯分析儀等將雷達(dá)分系統(tǒng)工作狀態(tài)的各種數(shù)字的和模擬的信號采集儲存起來，通過軟件分析判斷，與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行比較，測出該分系統(tǒng)的工作狀態(tài)。若出現(xiàn)異常，立即提醒操作人員，按照故障引導(dǎo)程序，排除該分系統(tǒng)的故障。
2軟件設(shè)計
“基于虛擬儀器的雷達(dá)電路故障自動檢測系統(tǒng)”的測試靠測試引導(dǎo)軟件來實現(xiàn)，該軟件采用Visual Basic6.0編制，其流程圖如圖2所示。整個程序為用戶提供了一個智能化、自動化的測試環(huán)境和測試界面，檢測人員只需按照測試界面的引導(dǎo)，就可自動完成雷達(dá)電路的故障自動檢測。
在操作界面中，首先選取被測雷達(dá)的功能模塊，各個不同雷達(dá)的不同功能模塊的檢測方法、手段都不一樣，每種功能模塊都有其特定的檢測算法。進(jìn)入該雷達(dá)功能模塊的測試步驟后，首先以文字、視頻、圖片等多媒體信息提示操作者按測試要求連接好與模塊有關(guān)的各個接口，之后為檢測平臺加電，工控機(jī)開始進(jìn)入自動檢測過程，包括輸出各種所需的信號，分步采集不同的響應(yīng)信號，然后將采集到的信號進(jìn)行處理、分析，與故障字典數(shù)據(jù)庫相比較，顯示測試結(jié)果和故障點；根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和打印，結(jié)束檢測過程。測試者可以多次循環(huán)測量或選擇別的功能模塊進(jìn)行測試。
為了簡化代碼，提高程序的運行效率，編制了一個通用過程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的初始化。代碼如下：
“基于虛擬儀器的雷達(dá)電路故障自動檢測系統(tǒng)”的測試靠測試引導(dǎo)軟件來實現(xiàn)，該軟件采用Visual Basic6.0編制，其流程圖如圖2所示。整個程序為用戶提供了一個智能化、自動化的測試環(huán)境和測試界面，檢測人員只需按照測試界面的引導(dǎo)，就可自動完成雷達(dá)電路的故障自動檢測。
在操作界面中，首先選取被測雷達(dá)的功能模塊，各個不同雷達(dá)的不同功能模塊的檢測方法、手段都不一樣，每種功能模塊都有其特定的檢測算法。進(jìn)入該雷達(dá)功能模塊的測試步驟后，首先以文字、視頻、圖片等多媒體信息提示操作者按測試要求連接好與模塊有關(guān)的各個接口，之后為檢測平臺加電，工控機(jī)開始進(jìn)入自動檢測過程，包括輸出各種所需的信號，分步采集不同的響應(yīng)信號，然后將采集到的信號進(jìn)行處理、分析，與故障字典數(shù)據(jù)庫相比較，顯示測試結(jié)果和故障點；根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和打印，結(jié)束檢測過程。測試者可以多次循環(huán)測量或選擇別的功能模塊進(jìn)行測試。
為了簡化代碼，提高程序的運行效率，編制了一個通用過程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的初始化。代碼如下：
若要更換檢測分系統(tǒng)，只需在調(diào)用過程時，給出相應(yīng)要連接的數(shù)據(jù)庫文件即可，簡化了程序代碼，也增加了程序的可維護(hù)性和可讀性。
SSTab控件上的文本框、圖片框、命令按鈕、單選按鈕等控件和數(shù)據(jù)庫中的某個字段綁定，數(shù)據(jù)庫初始化后，控件中顯示信息由數(shù)據(jù)庫中標(biāo)的內(nèi)容而定。判斷結(jié)果也是以數(shù)據(jù)庫中的字段值為依據(jù)。為了增加程序的可讀性，利用GIF89控件播放測試點的位置指示動畫，利用PICTURE控件顯示測試點的波形圖片；測試點的位置指示采用GIF動畫格式，GIF動畫體積小，顯示清晰，占用系統(tǒng)資源少。波形采用JPG格式，所占磁盤空間小。
SSTab控件上的文本框、圖片框、命令按鈕、單選按鈕等控件和數(shù)據(jù)庫中的某個字段綁定，數(shù)據(jù)庫初始化后，控件中顯示信息由數(shù)據(jù)庫中標(biāo)的內(nèi)容而定。判斷結(jié)果也是以數(shù)據(jù)庫中的字段值為依據(jù)。為了增加程序的可讀性，利用GIF89控件播放測試點的位置指示動畫，利用PICTURE控件顯示測試點的波形圖片；測試點的位置指示采用GIF動畫格式，GIF動畫體積小，顯示清晰，占用系統(tǒng)資源少。波形采用JPG格式，所占磁盤空間小。
3結(jié)束語
采用工控機(jī)和各種卡式儀器組成的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了測試過程的自動化，保證了系統(tǒng)的高可靠性，提高了測試速度和精度。通過對軟件的修改和增加少許的接口，系統(tǒng)功能即可擴(kuò)展。實踐證明，應(yīng)用該測試系統(tǒng)在克服傳統(tǒng)儀器缺點的同時，將現(xiàn)代測試技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)融為一體，強(qiáng)化了測試功能，優(yōu)化了人機(jī)界面，使雷達(dá)電路故障測試工作躍升了一個新水平，為自動化程度低且功能單一的臺式儀器的更新?lián)Q代開辟了新的技術(shù)途徑。
采用工控機(jī)和各種卡式儀器組成的705D雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了測試過程的自動化，保證了系統(tǒng)的高可靠性，提高了測試速度和精度。通過對軟件的修改和增加少許的接口，系統(tǒng)功能即可擴(kuò)展。實踐證明，應(yīng)用該測試系統(tǒng)在克服傳統(tǒng)儀器缺點的同時，將現(xiàn)代測試技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)融為一體，強(qiáng)化了測試功能，優(yōu)化了人機(jī)界面，使雷達(dá)電路故障測試工作躍升了一個新水平，為自動化程度低且功能單一的臺式儀器的更新?lián)Q代開辟了新的技術(shù)途徑。
參考文獻(xiàn)
［1］阮得生.自動測試技術(shù)與計算機(jī)儀器系統(tǒng)設(shè)計［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1997.
［2］劉君華.基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
［3］申忠如，等.電氣測量技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2002.
［4］楊士元.數(shù)字系統(tǒng)故障診斷與可靠性設(shè)計［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2000.
［2］劉君華.基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
［3］申忠如，等.電氣測量技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2002.
［4］楊士元.數(shù)字系統(tǒng)故障診斷與可靠性設(shè)計［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2000.
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