末制導(dǎo)雷達(dá)是反艦導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,，其性能的優(yōu)劣直接影響到導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)指標(biāo)，其技術(shù)復(fù)雜,、故障率最高,、維修保障任務(wù)較繁重。目前導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)測(cè)試設(shè)備" title="測(cè)試設(shè)備">測(cè)試設(shè)備基本上是與各型號(hào)末制導(dǎo)雷達(dá)相對(duì)應(yīng)的專用配套設(shè)備,，相互之間不通用,，測(cè)試方法、手段不同,，給軍方使用維護(hù)及修理帶來嚴(yán)重困難,，降低了導(dǎo)彈的技術(shù)保障效率。針對(duì)通用化,、自動(dòng)化末制導(dǎo)雷達(dá)測(cè)試設(shè)備的迫切需要和裝備發(fā)展的“通用化,、系列化、模塊化”要求,，采用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù),，研制末制導(dǎo)雷達(dá)通用檢測(cè)系統(tǒng)" title="檢測(cè)系統(tǒng)">檢測(cè)系統(tǒng)。測(cè)試軟件,、適配器,、目標(biāo)模擬器和被測(cè)試對(duì)象相對(duì)應(yīng)，在不動(dòng)通用設(shè)備資源的情況下可以最大化的發(fā)揮自動(dòng)測(cè)試" title="自動(dòng)測(cè)試">自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的功效,。實(shí)現(xiàn)末制導(dǎo)雷達(dá)通用化,，節(jié)省經(jīng)費(fèi)投入,，提高測(cè)控系統(tǒng)可靠性，從而提高軍方技術(shù)保障水平和保障效率,，具有十分緊迫的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義,。

1 接口總線

　　1．1 GPIB總線

　　GPIB又稱為IEEE488或HP-IB，最早由HP公司提出,。GPIB系統(tǒng)為了進(jìn)行有效的信息傳輸,，要求三種不同的元素：聽者、講者和控者,。其數(shù)據(jù)傳輸采用位并行,，字節(jié)串行，雙向掛鉤和雙向異步的方式進(jìn)行,?？偩€共24條，可分為三類：16條信號(hào)線,、1條屏蔽線,、7條地線。信號(hào)線分為三組：第一組是8位的數(shù)據(jù)總線,，用于傳輸數(shù)據(jù),、命令或狀態(tài)字；第二組是接口管理總線,，由5條信號(hào)線組成(ATN,，IFC，REN,，SRQ,，EOI)，用于控制總線進(jìn)程,，起總線指揮作用,；第三組是三條掛鉤線(DAV，NRFD,，NDAC),，用于數(shù)據(jù)的通信聯(lián)絡(luò)，保證異步傳送順利進(jìn)行,。支持十種基本的接口功能,，包括控者、講者,、擴(kuò)大講者,、聽者、擴(kuò)大聽者,、源者掛鉤,、受者掛鉤,、服務(wù)請(qǐng)求、遠(yuǎn)地本地,、并行查詢,、器件觸發(fā)和器件清除功能。

　　1．2 RS-422接口協(xié)議

　　RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力,，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn),。即一個(gè)主設(shè)備(Master),，其余為從設(shè)備(salve)，從設(shè)備之間不能通信,，所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信,。接收器輸入阻抗為4 k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4 k+100 Ω(終接電阻),。RS-422的最大傳輸距離為4 000英尺(約1 219米),，最大傳輸速率為10 Mb／s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,，在100 kb／s速率以下,，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸,。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1 Mb／s,。

2 總體設(shè)計(jì)

　　2．1 系統(tǒng)組成

　　末制導(dǎo)雷達(dá)通用檢測(cè)系統(tǒng)是一套綜合化、數(shù)字化,、通用化的總線式自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),，由硬件平臺(tái),、軟件平臺(tái)和測(cè)試程序" title="測(cè)試程序">測(cè)試程序集TPS(含測(cè)試程序TP,、接口適配器TUA)等組成，如圖1所示,。

　　系統(tǒng)采用IEEE488總線方式,，測(cè)控計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的控制中心，它通過IEEE488總線電纜把全部測(cè)試資源連成一體,，通過測(cè)試軟件控制測(cè)試資源,，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)診斷過程,。測(cè)試資源有二類：通用測(cè)試資源和專用測(cè)試資源,。通用測(cè)試資源為通用貨架產(chǎn)品，如信號(hào)源,、示波器等,，一般選用IEEE488 總線產(chǎn)品,；專用資源為市場(chǎng)上無法買到的自研專用設(shè)備，如適配器,、目標(biāo)模擬器" title="目標(biāo)模擬器">目標(biāo)模擬器及控制器,、微波暗箱等。對(duì)程控設(shè)備盡量選用IEEFA88總線設(shè)備,。

　　系統(tǒng)主要有測(cè)控計(jì)算機(jī),、測(cè)試平臺(tái)、電源系統(tǒng)及目標(biāo)模擬器構(gòu)成,。測(cè)控計(jì)算機(jī)由計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器,、鍵盤、鼠標(biāo)器,、打印機(jī)等外圍設(shè)備組成,；電源系統(tǒng)采用～220 V，50 Hz供電輸出直流28．5 V,；測(cè)試平臺(tái)包括,，計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)含GPIB總線控制卡、422總線通信卡,、適配器,、數(shù)據(jù)采集卡、示波器,、萬用表和信號(hào)源,；目標(biāo)傳感器包括十字架和目標(biāo)模擬器。

　　2．2 設(shè)計(jì)基本原則

　　(1)達(dá)到“標(biāo)準(zhǔn)化,、通用化,、系列化”的要求，以適應(yīng)未來發(fā)展的需要,；

　　(2)測(cè)試流程滿足修理廠對(duì)兩型末制導(dǎo)雷達(dá)工廠維修的需求,，不能照搬技術(shù)準(zhǔn)備陣地的測(cè)試流程；

　　(3)最大限度地采用成熟技術(shù)和通用化設(shè)備,，確保系統(tǒng)的可靠性和維修性,；

　　(4)系統(tǒng)設(shè)備的通用化和小型化相結(jié)合，力求小型化,；

　　(5)采用機(jī)動(dòng)化便攜箱結(jié)構(gòu),，滿足轉(zhuǎn)場(chǎng)使用的要求；

　　(6)設(shè)備操作使用簡(jiǎn)便,，人機(jī)界面良好,，使用方便。

3 硬件設(shè)計(jì)

　　3．1 連接方式選擇

　　適配器連接模式,，對(duì)于測(cè)試資源種類較多,，測(cè)試信號(hào)數(shù)量和種類較多的檢測(cè)系統(tǒng),，可以選擇通過測(cè)試適配器將測(cè)試資源與被測(cè)對(duì)象連接起來。測(cè)試適配器起到一個(gè)信號(hào)梳理,、匯總和簡(jiǎn)單處理的作用,。被測(cè)對(duì)象測(cè)試接口的信號(hào)在適配器內(nèi)部進(jìn)行匯總、分類和簡(jiǎn)單處理后,，分別送到相應(yīng)的測(cè)試資源,。與直接連接模式相比較，連接關(guān)系簡(jiǎn)單,。測(cè)試適配器與測(cè)試資源之間的連接關(guān)系是固定的,，使用時(shí)只需要根據(jù)被測(cè)對(duì)象，選擇測(cè)試適配器,，并將測(cè)試適配器與被測(cè)對(duì)象連接,，即可實(shí)現(xiàn)被測(cè)對(duì)象與測(cè)試資源的連接。對(duì)與中規(guī)模的檢測(cè)系統(tǒng)和被測(cè)對(duì)象較少的情況適合采用適配器連接模式,。

　　3．2 硬件平臺(tái)

　　3．2．1 硬件平臺(tái)組成

　　硬件平臺(tái)由測(cè)控計(jì)算機(jī),、供電控制系統(tǒng)、測(cè)試資源,、測(cè)試適配器和一些輔助設(shè)備組成,，如圖3所示。

　　3．2．2 系統(tǒng)數(shù)字總線

　　檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部采用GHB總線,。GPIB總線符合IEEE488．2-1992要求,，用于系統(tǒng)內(nèi)主控計(jì)算機(jī)與測(cè)試資源之間的總線控制。另有RS-422接口協(xié)議用于檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)雷達(dá)之間的總線通信,。測(cè)控計(jì)算機(jī)內(nèi)置高性能GIPB卡,，引出GPIB總線口，直接控制GPIB測(cè)試資源,。

　　3．2．3 測(cè)控計(jì)算機(jī)(TCC)

　　測(cè)控計(jì)算機(jī)由計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器,、鍵盤、鼠標(biāo)器,、打印機(jī)等外圍設(shè)備組成,。計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)含GPIB總線控制卡,、422總線通信卡等,。計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)置物理備份硬盤，該硬盤區(qū)別于一般邏輯硬盤,。它預(yù)裝操作系統(tǒng)和測(cè)試軟件,，當(dāng)系統(tǒng)盤出現(xiàn)問題后，可將備份硬盤轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)盤,。測(cè)控計(jì)算機(jī)是檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試控制中心,，主要承擔(dān)如下功能：

　　(1)提供GPIB總線接口通訊,；

　　(2)計(jì)算機(jī)資源管理；

　　(3)測(cè)試資源的管理,；

　　(4)測(cè)試程序(TPS)的調(diào)度管理,；

　　(5)測(cè)試數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ),、打印輸出,。

　　3．2．4 測(cè)試資源選型原則

　　(1)程控接口應(yīng)為GPIB總線接口；

　　(2)控制命令應(yīng)符合IEEE488．2標(biāo)準(zhǔn),；

　　(3)測(cè)試精度滿足末制導(dǎo)雷達(dá)測(cè)試需求,；

　　(4)滿足導(dǎo)引頭測(cè)試需求，綜合權(quán)衡確定型號(hào)和數(shù)量,。

　　3．2．5 測(cè)試設(shè)備

　　測(cè)試資源主要由通用測(cè)試設(shè)備和專用測(cè)試設(shè)備兩類設(shè)備構(gòu)成,。

　　通用測(cè)試設(shè)備：指市場(chǎng)可選擇的貨架產(chǎn)品，主要選擇GPIB總線形式的產(chǎn)品,。通用測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GJB100-86《機(jī)架,、機(jī)柜的基本尺寸系列》標(biāo)準(zhǔn)，可靠性指標(biāo)應(yīng)滿足系統(tǒng)要求,。

　　專用測(cè)試設(shè)備：專用測(cè)試設(shè)備是指專門用于某些特定參數(shù)測(cè)量,、模擬、控制的設(shè)備,，是專業(yè)設(shè)備,，是非貨架產(chǎn)品，必須配套研制,。

　　除上述總線式設(shè)備外,，測(cè)試資源構(gòu)成中還包含微波暗箱、喇叭天線,、目標(biāo)模擬器,、微波電纜等非程控設(shè)備。

　　3．3 測(cè)試接口適配器(TUA)

　　測(cè)試接口適配器的全稱是被測(cè)單元適配器Test Unit Adapter(TUA),。

　　3．3．1 適配器功能

　　適配器是被測(cè)對(duì)象與測(cè)試資源之間提供電子,、電氣和機(jī)械連接的裝置，可以包括測(cè)試資源中并不具備的適當(dāng)激勵(lì)和負(fù)載,?？紤]成本因素，檢測(cè)系統(tǒng)不采用陣列接口形式,，而是測(cè)試資源通過適配器直接與測(cè)試對(duì)象連接,，測(cè)試適配器除提供連接通道以外，還完成如下功能：

　　(1)檢測(cè)系統(tǒng)的TTL電平輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)適配器內(nèi)部的繼電器陣列，發(fā)出28．5 v／空,、地／空,、28．5 v／地等形式的控制指令；

　　(2)被測(cè)末制導(dǎo)雷達(dá)發(fā)出的28．5 V／空,、地／空等狀態(tài)指令在適配器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為TTL電平形式,，由檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)字I／O檢測(cè)；

　　(3)被測(cè)末制導(dǎo)雷達(dá)輸出的多路直流電源電壓信號(hào),、模擬量信號(hào)在適配器內(nèi)部通過開關(guān)陣列選通,，送到數(shù)字電壓表進(jìn)行測(cè)量；

　　(4)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)末制導(dǎo)雷達(dá)的老練,；

　　(5)將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行梳理,、歸類，分別送到相應(yīng)測(cè)試資源,；

　　(6)將被測(cè)末制導(dǎo)雷達(dá)輸出的同步脈沖視頻信號(hào)進(jìn)行電平變換,，將其變換為示波器和微波信號(hào)源脈沖觸發(fā)需要的電平形式。

　　3．3．2 適配器結(jié)構(gòu)

　　適配器的前面板為雷達(dá)狀態(tài)顯示燈,、關(guān)鍵信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn),、雷達(dá)老練控制等。后面板為與被測(cè)雷達(dá)和測(cè)試資源連接端口,；考慮到線路損耗因素,，測(cè)試信號(hào)和視頻信號(hào)通過適配器轉(zhuǎn)接，微波信號(hào)不通過適配器轉(zhuǎn)接,，而是直接從雷達(dá)綜合測(cè)試儀射頻輸出口到目標(biāo)模擬器,、從雷達(dá)直接到雷達(dá)綜合測(cè)試儀射頻輸入口連接。測(cè)試適配器采用高度4U的19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,，后面板通過連接器接檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試資源,，前面板包括：關(guān)鍵信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：適配器前面板設(shè)計(jì)有關(guān)鍵信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，直接與雷達(dá)檢測(cè)接口的信號(hào)相連,，不通過任何處理和轉(zhuǎn)接,，用于地面直接檢測(cè)雷達(dá)的工作狀態(tài)和控制狀態(tài)。

4 軟件設(shè)計(jì)

　　該系統(tǒng)選擇WINXP作為操作系統(tǒng),；選擇Lab-Windows／CVI和VC++作為主控程序和檢測(cè)程序開發(fā)工具,，完成對(duì)被測(cè)雷達(dá)性能指標(biāo)的測(cè)試。

　　雷達(dá)控制臺(tái)軟面板：提供對(duì)雷達(dá)的手動(dòng)操作功能,，對(duì)雷達(dá)一般參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和查詢,，雷達(dá)狀態(tài)指示燈顯示雷達(dá)的當(dāng)前的工作狀態(tài)。

 　　儀器控制軟面板：對(duì)電壓表,、信號(hào)源,、示波器、目標(biāo)模擬器控制器等測(cè)試資源進(jìn)行控制的虛擬界面,，并對(duì)相關(guān)儀器參數(shù)進(jìn)行控制,。雷達(dá)控制臺(tái)軟面板和儀器控制臺(tái)對(duì)被測(cè)試對(duì)象和測(cè)試資源進(jìn)行手動(dòng)控制，完成所有手動(dòng)測(cè)試項(xiàng)目,。

　　自動(dòng)測(cè)試軟面板：按測(cè)試程序?qū)δ┲茖?dǎo)雷達(dá)進(jìn)行“全過程全項(xiàng)目自動(dòng)測(cè)”順序測(cè)試,，測(cè)試人員在自動(dòng)測(cè)試前不但可以選擇自動(dòng)測(cè)試項(xiàng)目的數(shù)目和測(cè)試流程，還可以暫停和中止測(cè)試過程,。因而提高了系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試過程的靈活性,，方便了用戶對(duì)意外事件的處理。

　　數(shù)據(jù)管理軟件面板：完成對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的處理,，分析,，保存、查詢及打印等,；

　　系統(tǒng)幫助面板：完成對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的說明,，使用方法，測(cè)試步驟,，軟件常見故障的排故障等,。

5 結(jié)束語

　　本通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)完成4種不同體制末制導(dǎo)雷達(dá)自動(dòng)測(cè)試任務(wù)，具有體積小,、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化,、測(cè)試準(zhǔn)確度高、速度快,，提高了雷達(dá)系統(tǒng)的維修性和保障性,，增加戰(zhàn)備完好率和任務(wù)成功率，降低系統(tǒng)的維修保障費(fèi)用,。