CN104345302A - 一种飞机机载气象雷达测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空测试技术领域，特别是涉及一种机载气象雷达测试系统。该测试系统包括供电单元、收发机单元、试验平台、控制单元、天线分机单元、数据采集单元、信号处理单元、显示单元、综合模拟仪以及功率吸收单元，其中是以试验平台为中心，实现气象雷达系统各分单元的连接。系统各单元的之间连接如图1所示。本系统实现了该新型气象雷达各种技术指标的测试工作。

Description

一种飞机机载气象雷达测试系统

技术领域

本发明属于航空测试技术领域，特别是涉及一种机载气象雷达测试系统。

背景技术

随着机载航电设备数字化程度越来越高，某系列飞机上所选用的气象雷达更是日新月异，对于某新型的机载气象雷达试验室自2005年以来一直无测试设备，而试验室现有的原270系列气象雷达的测试系统，不能完成新系列（1400系列）气象雷达的测试工作，而目前除了引进国外先进航电综合测试系统（也只能用于对新型气象雷达系统进行功能性测试，而无法进行气象雷达系统具体重要技术指标的测试），国内还没有该新型机载气象雷达的专用测试系统。

发明内容

（一）本发明的目的

为克服上述技术中存在的的问题，本发明提供一种综合型气象雷达测试系统，该系统用于某系列飞机气象雷达的测试，实现对气象雷达的各种技术指标测试和输出的数字信号与视频模拟信号的叠加技术。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明是通过下述技术方案实现的:该气象雷达测试系统信号功率调理吸收单元是将雷达信号进行处理分配，再经数据采集处理单元采集、解算、存储，提供合适的雷达信号，使其适应在试验室进行测试，试验平台可实现气象雷达系统各分机的连接，实现气象雷达各种技术指标的测试工作。

一种飞机机载气象雷达测试系统包括供电单元、收发机单元、试验平台、控制单元、天线分机单元、数据采集单元、信号处理单元、显示单元、综合模拟仪以及功率吸收单元，其中，

供电单元为本系统提供工作电源；

收发机单元通过天线分机单元发射和接收射频电磁波；

试验平台提供信号连接通道及测试出口；

控制单元用于对本系统雷达工作方式的选择、设置雷达的显示距离；

信号处理单元接收收发机单元送来的雷达回波信号及控制单元来的状态量离散信号，将这些信息采样、量化、积累、平均、编码等写入缓冲存储器，并进一步进行坐标转换、编码输出；

数据采集单元解算、处理信号处理单元传输的模拟量的视频差分信号（非标准PAL-D制式视频差分信号（R G B）），并分离出复合在G通道上的同步信号，转换成标准的VGA格式的视频信号并存储，将ARINC429数字信息转换成可读性的气象雷达技术指标值；

显示单元实现气象雷达测试系统的各种气象雷达面面与技术指标的叠加显示；

综合模拟仪采集经过功率吸收单元调理吸收后的部分雷达发射电磁波，从中提取其频率、脉冲重频以及功率。

（三）本发明与现有技术相比较有如下有益效果：

一种飞机机载气象雷达测试系统与引进国外航电综合测试台相比较，该系统可操作性强、显示画面可靠、并能将技术指标与画面叠加显示。该系统原理设计和参数选择针对性强，从成本上来讲，价格低廉，性价比高。该飞机气象雷达测试系统符合人机工效原理、操作简单、维护方便，在实际使用中大大提高了工作效率，节省了工作时间。同时也为飞机排除气象雷达故障提供准确的判断。该飞机气象雷达测试系统实现对气象雷达输出信号的调理，减少对操作人员的雷达辐射伤害。该飞机气象雷达测试系统选择合适信号功率调理吸收模块、试验平台及供电模块，各模块之间兼容性好，系统工作可靠。该飞机气象雷达测试系统测试指标准确，试验条件一致性好，测试速度快。

附图说明

图1是该飞机气象雷达测试系统连接框图。

图2是测试系统软件控制流程图。

图3是数据采集单元原理图。

具体实施方式

下面结合图1、图2与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：基于技术先进、便于操作和维护的设计理念，设计了气象雷达测试系统连接框图（见图1）。测试系统从供电单元取得直流+28V和单相交流115V电源，分别经试验平台上直流+28V和单相交流115V的保险、电源开关、指示灯的指示控制，再进入电源滤波环节滤波处理，然后输入给收发机单元，收发机单元将输入的直流+28V电源转换成+23V、±15V、-20.5V、+7.5V的低压电压，再提供给信号处理单元、天线分机单元、控制单元（其中雷达系统的试验平台还提供多个测试口，可进行雷达部分信息测试。）。收发机单元发射的射频电磁波经功率吸收单元部分调理吸收后进入综合模拟仪（射频电磁波功率值大，超出综合测试仪允许的输入信号范围），综合模拟仪提取射频电磁波的频率、功率、脉冲重频、脉冲宽度等参数，同时综合模拟仪输出经距离衰减后的模拟回波信号给收发机单元，经信号处理单元处理成非标准的PAL-D制式的模拟视频信号，该模拟视频信号由数据采集单元内的视频转换电路转换成标准VGA格式视频信号后，再进行后续采样、量化、解算等处理，最终在液晶显示屏上显示出模拟回波画面。

该系统设计的重点与难点在于对信号处理单元输出视频信号的转换处理，即数据采集单元将信号处理单元输出的信号分两种：一种是非标准的PAL-D制式的模拟视频信号(雷达的自检、回波和信标画面信息），另一种是ARINC429格式的数字总线信号（雷达的技术指标、字符信息以及信标信息）。模拟量的视频输出幅值小，容易失真或受外界干扰，要保证信号毫无失真传输，要求转换电路使用高精度的运放和精密电阻来实现可靠地视频转换，通过三路（R、G、B）视频转换电路转换，尽量保证信号无失真的、可靠的传输和转换，具体转换电路见图3视频信号转换部分。

后续数据采集单元内部将转换后的视频信号和雷达所输出的ARINC429总线数字信号再经过内部采集模块的取样采集，并进行精密解算，分离出复合的视频同步信号（复合在G通道上的视频同步信号），并将非标准PAL-D制式(R、G、B)视频差分信号转换成标准的VGA格式视频信号输送给显示模块，同时将ARINC429数字信号转换为具有可读性的雷达性能指标值也输送给显示模块，最终再从存储器里读出解算后的视频信息与雷达系统的状态信息，进行控制画面叠加。这主要是由系统软件控制相关的硬件，结合相对应的控制状态硬件操作，软件按照一定的指令控制要求来完成雷达画面的叠加显示。

使用方法

1.按照连接框图将整个雷达系统正常连接。

2.接通系统供电单元开关，为系统提供工作用电。

3.确定系统可靠连接，接通试验平台开关和显示单元开关。

4.打开控制单元的控制开关及雷达显示软件控制界面。

5.测试雷达技术指标。

6.关闭雷达显示软件控制界面、雷达控制单元及雷达系统供电单元开关。

Claims (4)

1.一种飞机机载气象雷达测试系统，其特征是，该测试系统包括供电单元、收发机单元、试验平台、控制单元、天线分机单元、数据采集单元、信号处理单元、显示单元、综合模拟仪以及功率吸收单元，其中是以试验平台为中心，实现气象雷达系统各分单元的连接；其中，

所述的供电单元为本系统提供工作电源；收发机单元通过天线分机单元发射和接收射频电磁波；试验平台提供信号连接通道及测试出口；控制单元用于对本系统雷达工作方式的选择、设置雷达的显示距离；信号处理单元接收收发机单元送来的雷达回波信号及控制单元来的状态量离散信号，将这些信息采样、量化、积累、平均、编码等写入缓冲存储器，并进一步进行坐标转换、编码输出；数据采集单元解算、处理信号处理单元传输的模拟量的视频差分信号（非标准PAL-D制式视频差分信号（R G B）），并分离出复合在G通道上的同步信号，转换成标准的VGA格式的视频信号并存储，将ARINC429数字信息转换成可读性的气象雷达技术指标值；显示单元实现气象雷达测试系统的各种气象雷达面面与技术指标的叠加显示；综合模拟仪采集经过功率吸收单元调理吸收后的部分雷达发射电磁波，从中提取其频率、脉冲重频以及功率。

2.如权利要求1所述的一种飞机机载气象雷达测试系统，其特征是，所述的试验平台提供信号连接通道及测试出口。

3.如权利要求1所述的一种飞机机载气象雷达测试系统，其特征是，所述的数据采集单元解算、处理信号处理单元传输的模拟量的视频差分信号（非标准PAL-D制式视频差分信号（R G B）），并分离出复合在G通道上的同步信号，转换成标准的VGA格式的视频信号并存储，将ARINC429数字信息转换成可读性的气象雷达技术指标值；显示单元实现气象雷达测试系统的各种气象雷达面面与技术指标的叠加显示。

4.如权利要求1-3之一所述的一种飞机机载气象雷达测试系统，其特征是，所述的综合模拟仪采集经过功率吸收单元调理吸收后的部分雷达发射电磁波，从中提取其频率、脉冲重频以及功率。