基于虛擬儀器技術(shù)的705D雷達(dá)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
作者姓名： 孔德杰
作者單位： 北京66476部隊(duì)
摘 要：探討利用虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)編制特定的測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)705D雷達(dá)天控、軸角、測(cè)距分系統(tǒng)，發(fā)射控制板和三路+15V電壓的16個(gè)重要參量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的方法和手段。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；雷達(dá)；自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
作者單位： 北京66476部隊(duì)
摘 要：探討利用虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)編制特定的測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)705D雷達(dá)天控、軸角、測(cè)距分系統(tǒng)，發(fā)射控制板和三路+15V電壓的16個(gè)重要參量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的方法和手段。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；雷達(dá)；自動(dòng)檢測(cè)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(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由虛擬儀器系統(tǒng)及檢測(cè)平臺(tái)、故障診斷軟件等部分組成。該系統(tǒng)能夠單獨(dú)地、全面地、快速地對(duì)裝備進(jìn)行性能檢查、自動(dòng)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(jí)，具有極高的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程
“基于虛擬儀器的705D雷達(dá)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它由中心計(jì)算機(jī)、虛擬儀器、測(cè)試硬件組成。測(cè)試硬件是對(duì)705D雷達(dá)16個(gè)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(lèi)輸入輸出信號(hào)的隔離放大。中心計(jì)算機(jī)是控制中心，它首先通過(guò)高速I(mǎi)/O卡，數(shù)字開(kāi)關(guān)卡對(duì)待測(cè)的雷達(dá)分系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行選擇判斷，以確定要對(duì)該分系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)所需的各種信號(hào)，之后即向信號(hào)源卡發(fā)出請(qǐng)求，信號(hào)源卡輸出各種所需的信號(hào)，經(jīng)過(guò)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(hào)和數(shù)字信號(hào)。之后，計(jì)算機(jī)再通過(guò)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(hào)采集儲(chǔ)存起來(lái)，通過(guò)軟件分析判斷，與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行比較，測(cè)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(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它由中心計(jì)算機(jī)、虛擬儀器、測(cè)試硬件組成。測(cè)試硬件是對(duì)705D雷達(dá)16個(gè)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(lèi)輸入輸出信號(hào)的隔離放大。中心計(jì)算機(jī)是控制中心，它首先通過(guò)高速I(mǎi)/O卡，數(shù)字開(kāi)關(guān)卡對(duì)待測(cè)的雷達(dá)分系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行選擇判斷，以確定要對(duì)該分系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)所需的各種信號(hào)，之后即向信號(hào)源卡發(fā)出請(qǐng)求，信號(hào)源卡輸出各種所需的信號(hào)，經(jīng)過(guò)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(hào)和數(shù)字信號(hào)。之后，計(jì)算機(jī)再通過(guò)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(hào)采集儲(chǔ)存起來(lái)，通過(guò)軟件分析判斷，與雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行比較，測(cè)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(jì)
“基于虛擬儀器的雷達(dá)電路故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”的測(cè)試靠測(cè)試引導(dǎo)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該軟件采用Visual Basic6.0編制，其流程圖如圖2所示。整個(gè)程序?yàn)橛脩?hù)提供了一個(gè)智能化、自動(dòng)化的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試界面，檢測(cè)人員只需按照測(cè)試界面的引導(dǎo)，就可自動(dòng)完成雷達(dá)電路的故障自動(dòng)檢測(cè)。
在操作界面中，首先選取被測(cè)雷達(dá)的功能模塊，各個(gè)不同雷達(dá)的不同功能模塊的檢測(cè)方法、手段都不一樣，每種功能模塊都有其特定的檢測(cè)算法。進(jìn)入該雷達(dá)功能模塊的測(cè)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(cè)試要求連接好與模塊有關(guān)的各個(gè)接口，之后為檢測(cè)平臺(tái)加電，工控機(jī)開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程，包括輸出各種所需的信號(hào)，分步采集不同的響應(yīng)信號(hào)，然后將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理、分析，與故障字典數(shù)據(jù)庫(kù)相比較，顯示測(cè)試結(jié)果和故障點(diǎn)；根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印，結(jié)束檢測(cè)過(guò)程。測(cè)試者可以多次循環(huán)測(cè)量或選擇別的功能模塊進(jìn)行測(cè)試。
為了簡(jiǎn)化代碼，提高程序的運(yùn)行效率，編制了一個(gè)通用過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的初始化。代碼如下：
“基于虛擬儀器的雷達(dá)電路故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”的測(cè)試靠測(cè)試引導(dǎo)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該軟件采用Visual Basic6.0編制，其流程圖如圖2所示。整個(gè)程序?yàn)橛脩?hù)提供了一個(gè)智能化、自動(dòng)化的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試界面，檢測(cè)人員只需按照測(cè)試界面的引導(dǎo)，就可自動(dòng)完成雷達(dá)電路的故障自動(dòng)檢測(cè)。
在操作界面中，首先選取被測(cè)雷達(dá)的功能模塊，各個(gè)不同雷達(dá)的不同功能模塊的檢測(cè)方法、手段都不一樣，每種功能模塊都有其特定的檢測(cè)算法。進(jìn)入該雷達(dá)功能模塊的測(cè)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(cè)試要求連接好與模塊有關(guān)的各個(gè)接口，之后為檢測(cè)平臺(tái)加電，工控機(jī)開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程，包括輸出各種所需的信號(hào)，分步采集不同的響應(yīng)信號(hào)，然后將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理、分析，與故障字典數(shù)據(jù)庫(kù)相比較，顯示測(cè)試結(jié)果和故障點(diǎn)；根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印，結(jié)束檢測(cè)過(guò)程。測(cè)試者可以多次循環(huán)測(cè)量或選擇別的功能模塊進(jìn)行測(cè)試。
為了簡(jiǎn)化代碼，提高程序的運(yùn)行效率，編制了一個(gè)通用過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的初始化。代碼如下：
若要更換檢測(cè)分系統(tǒng)，只需在調(diào)用過(guò)程時(shí)，給出相應(yīng)要連接的數(shù)據(jù)庫(kù)文件即可，簡(jiǎn)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(kù)中的某個(gè)字段綁定，數(shù)據(jù)庫(kù)初始化后，控件中顯示信息由數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)的內(nèi)容而定。判斷結(jié)果也是以數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試點(diǎn)的位置指示動(dòng)畫(huà)，利用PICTURE控件顯示測(cè)試點(diǎn)的波形圖片；測(cè)試點(diǎn)的位置指示采用GIF動(dòng)畫(huà)格式，GIF動(dòng)畫(huà)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(pán)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(kù)中的某個(gè)字段綁定，數(shù)據(jù)庫(kù)初始化后，控件中顯示信息由數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)的內(nèi)容而定。判斷結(jié)果也是以數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試點(diǎn)的位置指示動(dòng)畫(huà)，利用PICTURE控件顯示測(cè)試點(diǎn)的波形圖片；測(cè)試點(diǎn)的位置指示采用GIF動(dòng)畫(huà)格式，GIF動(dòng)畫(huà)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(pán)空間小。
3結(jié)束語(yǔ)
采用工控機(jī)和各種卡式儀器組成的705D雷達(dá)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，保證了系統(tǒng)的高可靠性，提高了測(cè)試速度和精度。通過(guò)對(duì)軟件的修改和增加少許的接口，系統(tǒng)功能即可擴(kuò)展。實(shí)踐證明，應(yīng)用該測(cè)試系統(tǒng)在克服傳統(tǒng)儀器缺點(diǎn)的同時(shí)，將現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體，強(qiáng)化了測(cè)試功能，優(yōu)化了人機(jī)界面，使雷達(dá)電路故障測(cè)試工作躍升了一個(gè)新水平，為自動(dòng)化程度低且功能單一的臺(tái)式儀器的更新?lián)Q代開(kāi)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(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，保證了系統(tǒng)的高可靠性，提高了測(cè)試速度和精度。通過(guò)對(duì)軟件的修改和增加少許的接口，系統(tǒng)功能即可擴(kuò)展。實(shí)踐證明，應(yīng)用該測(cè)試系統(tǒng)在克服傳統(tǒng)儀器缺點(diǎn)的同時(shí)，將現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體，強(qiáng)化了測(cè)試功能，優(yōu)化了人機(jī)界面，使雷達(dá)電路故障測(cè)試工作躍升了一個(gè)新水平，為自動(dòng)化程度低且功能單一的臺(tái)式儀器的更新?lián)Q代開(kāi)辟了新的技術(shù)途徑。
參考文獻(xiàn)
［1］阮得生.自動(dòng)測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)［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(jì)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
［3］申忠如，等.電氣測(cè)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(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2000.
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