韩国插画情侣日常:《军事理论》测控论文
来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/03 06:26:36
通用测控技术及其在军事领域中的应用
测试技术是科学研究中信自、的获取、处理和
实现的重要手段,是人们认识客观世界并取得定
}h}或定量信自、的基本方法,是进行军事装各研究,
新产品研制和少卜发,以及生产与维护运转中小可
缺少的手段和工具。在科学技术高度发达的今天,
测试工作将处于各种现代军事装各系统设公}和制
造的首位,并成为生产率、制造能力及实用性水
平的重要标志。据有关数据显示,测试成本己达
到所研制的军事装各系统总成本的5 0 },甚至
?0%而b.,编制测试程序所花的时间比系统设公l
的时间更长。囚此,测试将与现代军事装各系统
的设公}和制造构成一个完整的整体,是保证现代
军事装各系统实际性能指标的重要手段。
一、通用测控技术
随着武器系统的日趋复杂和武器型号的小断
增加,川一展通用测试系统组建及关键技术的研究
具有很深的战略意义和光明的战略前景。通用测
试系统的主要目标是:采用通用总线技术、通用
模块技术、远程测控技术、测试与故障诊断一体
化设公}技术和测试应用程序自动生成技术等关键
技术,按照系统综合测试的总体要求进行系统集
成,组建通用测试系统。通用测试技术经过验证,
可以应用到军事领域的技术改造和未米新研制武
器系统上,特别是应用到高、精、尖武器系统的
研制中,全而实现军用测试设各的通用需求,推
动测试技术的进步。
一、通用测控技术中的关键技术
1.通用总线技术
总线接口技术是所有测试系统的基础和关键,
是系统通用化、模块化、系列化的必要条件。从
时间跨度上看,其经)ll}了专用测控总线、通用测
控总线的发展阶段。I'着测试系统的复杂程度越
米越高,需要检测的性能指标越米越多,组建测
试系统的难度也越米越大,人们逐渐认识到测试
设各的标准化和通用性所带米的好处,特别是
VX工和PX工总线。作为一种高速计算机总线
VMEbus在仪器领域的扩展,VX工总线具有稳定的
电源,强有力的冷却能力和严格的RF I / EIVII屏蔽。
由于它的标准少卜放、结构紧凑、数据吞吐能力强、
定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂
家支持等优点,很快得到广泛的应用。经过}一多
年的发展,VX工系统的组建和使用越米越方便,尤
其是组建大、中规模自动测量系统以及对速度、精
度要求高的场合,有其他仪器系统无法比拟的优
势。VX工总线测试平台是公认的本世纪初仪器总
线系统和自动测试系统的优秀平台。PX工总线是
PC工总线在仪器领域的扩展,它在PC工总线内核技
术基础上增加了成熟的技术规范和要求形成的,
增加了多板同步触发总线和板间局部总线的技术
规范和要求,以便于相邻模块的高速通讯。PX工总
线系统具有高度可扩展性,有良好的制冷能力和
EMC功能,具有先进的数字接口和仪器接口功
能,是非‘.ri’具有竟争力的虚拟仪器测试平台之一。
2.通用模块技术
从早期的GP工B少卜始,仪器生产商和用户就一
直致力于测试设各的标准化、少卜放性和互换性。目
前,VX工、PX工等测试总线的模块化仪器己被广泛
的应用到测试领域中。通过VX工、PX工总线模块仪
器,用户可根据测试的需要,自己设公}所需要的仪
器系统,利用一种或多种功能的通用硬件模块,调
用小同功能的软件模块,组成小同的仪器功能。在
测试需求变化时,可以通过改变和增加测试模块米
满足新的测试要求,从而保证了用户投资的有效
性。除了硬件外,仪器生产商同时还致力于测试软
件的标准化,以VISA( Virtual Instrument Soft-
ware Architecture)为核心的软件架构己经成为
测试软件的基础,特别是IVI(Interchangeable
Virtual工n s t rumen t)可互换虚拟仪器技术真i巨地
使仪器互换成为可能。由一个平台软件实现基本的
数据采集和频谱分析,以及精确的频率校准、精确
的幅值校准、精确的阻尼校准等高精度快速分析,
再由多个模块化的仪器软件基于平台软件上运行,
共用平台软件提供的数据和频谱值,分别实现各自
仪器的小同功能。其特点是在一个平台软件上,多
个模块化仪器软件共享A/D采集数据资源及信号
处理的数据资源,并可同时高速实时运行。虚拟仪
器i h:向综合性、多功能、快捷的多ICI而的虚拟仪器
库的方向发展。
3.远程测控技术
a.单机远程测控方案。单机远程测控系统指
的是,采用一台公}算机对100m以外的被测对象进
行测试和控制的VX工测试系统。采用远程控制方
式和远程信号调理是组建单机远程测控系统的两
种处理方式。
远程控制方式使用外部独立的PC机或工作站,
通过某种外部总线连接到主机箱,从而完成对测控
总线的控制。采用这种控制方式,公}算机小直接驱
动测控总线,而是驱动适于通信传输的总线。通信
总线的一端通过总线适配器连在公}算机的扩展槽上,
另一端是测控总线的零槽控制器。外接控制器的接
口必须沟通两种总线,使外接公}算机总线能与测控
总线进行可靠的信自、交换,以保证整个总线测试系
统的可靠工作。外接式控制方式小受测控主机箱物
理结构的限制,应用比较灵活。高速MX工一3总线接
口将PC工总线延伸到VX工机箱的零槽控制器,可以
采用光纤方式进行电隔离和长距离控制需求,零槽
控制器可放置在远离PC机或另外的VX工/PX工机箱
200m的地方。基于FOX工接口控制方式采用光学纤
维的高速数据公路传送:在光学纤维的节点之间提
供2km的最大传输距离:具有lOMbytes/s的数据
吞吐量和20Mbytes/s PCI DMA的传输方式:最
多支持在一条单一的公路上的126台控制器。在远
距离测控系统中,除了采用局域网技术外,MX工一3
和FOX工是无法替代的。
采用接地、屏蔽、传输线理论等,以模拟传
输的形式,进行远程信号调理可以成功地完成
300m的长线模拟数据传输。连接远端模块和主系
统的电缆一定是屏蔽、双绞和纯阻抗性质的:驱
动和接收放大器均是差分的,输出阻抗与电缆的
阻抗相匹配以减少反射:在每一个差分对中的共
模变送器降低了长线传输中的噪声:电缆屏蔽接
地时串接电容以阻断低频接地回路,而通过将RF
地与系统机壳相连使得屏蔽对RF同样有效:模拟
接收放大器和RS485发射器/接收器中的共模的
高度一致性,允许远端模块与采集模块之间存在
大量的差分信号,却丝毫没有损失。
b.基于网络的远程测控方案。测试技术网络
化的实用意义至少有以卜3点:有利于降低测试系
统的成本:有利于实现远距离测控和资源共享:有
利于实现测试设各的远距离诊断与维护。
当今公}算机技术、网络技术、通讯技术、智能
仪表的小断发展,为少卜放式的分布测控网络技术的
发展提供了新的方向和前景。网络化测试技术与仪
器的现状和发展趋势主要表现为:以太网技术,网
络化仪器和传感器,基于WEB的虚拟仪器。基于
工nternet网络的工作模式代表了分布式自动测试系
统的发展方向,由各种测控仪器与公}算机构成的集
数据采集、传输与处理为一体的网络化系统,将成
为今后测控领域的主导系统。网络化仪器、网络化
传感器、测控公}算机、专家知识库甚至测试人员都
将作为网络资源的一部分由整个网络共享,用户可
以在任意地点操纵网络,完成测试控制任务。
4.通用软件技术
通用测试软件平台,是在系统级的硬件与通
用的用户需求之间构筑一个通用集成测试环境,
具有仪器控制、代码自动生成、数学分析处理、报
表自生成等功能,能够满足多型号武器装各的测
试需要。通用测试软件平台的基本测试思想为:
a.通用测试软件应和通用ATE/ATS系统硬
件平台相适应,建立符合“二化”要求的软件平
台,并充分少卜发公}算机强有力的软件功能,使通
用测试系统的易用性、可维护性更强。
b.通用测试软件应该是一个可剪裁的软件公
共平台,软件少卜发人员可根据通用测试系统对软
件功能的要求,在此通用集成测试环境中进行功
能增减及参数的选配,达到提高测试软件的质量、
缩短软件研制周期、降低软件研制费用的目的。
c.采用流程设公}的方式自动生成测试软件,
使测试软件具有图形化、模块化的结构和统一、良
好的用户界而,并具有良好的交互性和少卜放性。
通用测试软件平台的主要目标是提供一个集
程序自动生成、编辑于一体的集成化测试程序少}-
发环境。它通过直观的人机对话输入测试参数。它
的直接好处是给予用户充分控制模件低层的自由,
能充分发挥模件的性能,最大限度地满足用户的
各种测试要求。
5.测控和诊断一体化技术
在使用过程中,为保证安全和可靠性,要求
对武器装各进行以性能检测和故障诊断为主的技
术保障:小仅要能实时、快速、精确地对多种参
数进行测试,而目_要完成大量的数据和信自、的记
录。由此可见,少卜发和研制适合现代武器装各技
术保障要求的检测维修系统具有重要意义。通用
自动检测与智能诊断系统可用于武器系统的综合
测试、参数装定、发射瞄准及发射控制等过程中,
实时录取系统的信号和数据,并进行实时或后续
的智能分析,可以很好地实现在作战全过程中的
故障监测与诊断。
故障诊断是现代测试系统中小可缺少的一个
重要环节,远程诊断技术则是故障诊断技术与通信
技术相结合的高级诊断技术,是工nternet与诊断技
术相结合的一种具有广阔应用前景的少卜放式远程诊
断体系结构。诊断与控制可以建立在本地服务器与
远程服务器的基础之上,远程诊断专家系统的知识
库是基于Web数据库的7卜放式的体系结构,本地
服务器中运行本地诊断系统并通过工nternet与远程
服务器上的诊断系统通信实现对测试系统的远程故
障诊断任务。在远程服务器上设置了设各诊断、校
准和自检专家库,对应的测试点分配一个工P地址,
测试人员可通过测试点提供的信自、米运行设各的诊
断和校准程序,同时,本地诊断系统可以通过网络
利用远程服务器上的资源小断的完善自己。
二、在军事领域中的应用
1.外军中的应用
美国在20世纪80年代中后期升始制订“通用
自动测试设各(GPATE) "}划,在军用领域建立
标准化、系列化和模块化自动测试设各的硬件和软
件测试平台。空军采用“模块化自动测试设各
(MATE)”标准:陆军采用“综合测试设各系列
(工FTE)”标准:海军采用“联合自动化支持系统
(CAS S)”标准。所有这些标准均体现升放的系统
设}I- in想,使}I算机软件成为测试系统的主要部
分,采用标准总线系统(主要是VX工总线)和通用
模块化仪器组建测试系统。其中,“综合测试设各
系列(工FTE)”是美国国防部两个标准化检测设各
之一,它由巡回检测设各、基地修理间测试设各、
民用等效设各、电气修理方舱和光电测试设各等5
部分组成,能测试飞机、导弹、装甲车、军舰和C工
系统等。法国现阶段采用的自动测试平台系列,主
要采用VX工总线硬件结构和SMART标准体系,构
成灵活配置软硬件结构的通用自动测试平台。
2.我国的应用
过去国内导弹测试设各主要以CAMAC设各
为主。)抗天部门2。世纪80年代引进该项技术,并
将其作为标准应用到导弹测试系统中。由于
CAMAC自身先天缺陷和我国制造工艺水平的原
囚,其过低的可靠性己经严重地影响了整个导弹
系统的可靠性和战术性能。
从90年代初,国内就有厂商和科研院所少卜始
跟踪VX工技术,现己经少卜发了相当数量的VX工产
品,并在航空航天测试中逐步使用,收到了良好
的效果。以VX工和PX工技术为核心的标准化、模
块化测试系统,作为新的标准i h:被广泛地应用到
武器系统测试中,并在武器系统的单元测试中设
公}了自检测功能。但总体米看,在系统级的测试
系统中,缺少实用的人工智能测试技术和内装测
试功能,与发达国家相比具有较大差距。
四、结束语
为满足军事领域的需要,ATE, ATS系统i h:
向小型、便携、智能化、自诊断、自校准和通用
化方向发展。总之,采用一个通用测试平台,实
现多种武器型号在一个平台上的横向集成测试,
军民两用和二军通用的发展目标,体现测试技术
标准化、模块化、通用性和少卜放性的特点,是当
今测控领域的发展潮流。
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