CN105629209B - 一种雷达导引头部件故障的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷达导引头部件故障的检测系统及方法，包括与被测部件均相连的电源子系统、主控与处理子系统和负载子系统；电源子系统，用于为系统提供不同的工作电压；负载子系统，包括直流力矩电机和增量式光电编码器，用于通过直流力矩电机控制被测部件完成俯仰、消旋和方位三个通道的工作状态，同时通过增量式光电编码器反馈电机的信号；主控与处理子系统，用于设置被测部件的测试参数，并获取被测部件的反馈信号，对该反馈信号进行分析处理，进而判断被测部件是否符合标准。本发明能够在不拆卸雷达导引头，不增加额外仪表的情况下，只需给雷达导引头上电并进行数据采集就可以进行测试，且检测自动化程度高、精度高。

Description

一种雷达导引头部件故障的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及雷达导引头测试技术领域，尤其涉及一种雷达导引头部件故障的检测系统及方法。

背景技术

目前，随着我国导弹技术的高速发展，雷达导引头在空中导弹防御、空中目标攻击、地面预警等系统中具有广泛的应用，因此，雷达导引头在研制阶段，需要进行大量的仿真测试实验，对其检测，搜索等功能进验证，以此来满足各种应用需求。由于雷达导引头性能指标需要大量的外场实验和不同的仪表来进行验证，而外场实验环境复杂，效率低，不足以判断雷达导引头的各种技术问题。本检测系统为解决这种问题提供了一种有效手段。

在传统的雷达导引头测试中，采用数字化电路结合常规使用的电表、开关等元器件来进行测试，但在测试的时候需要投入大量的人力、物力，测试周期长，测试过程复杂。因此，针对上述不足，设计了本测试系统，本系统把计算机测试设备更紧密的结合起来，用丰富的软件代替仪器的硬件功能，以此来完成对雷达导引头的智能化测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中效率低、判断准确度不高的缺陷，提供一种能够智能化检测的雷达导引头部件故障的检测系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种雷达导引头部件故障的检测系统，包括与被测部件均相连的电源子系统、主控与处理子系统和负载子系统；

所述电源子系统，包括电源管理模块，用于为系统提供不同的工作电压；

所述负载子系统，包括直流力矩电机和增量式光电编码器，用于通过直流力矩电机控制被测部件完成俯仰、消旋和方位三个通道的工作状态，同时通过增量式光电编码器反馈电机的信号；

所述主控与处理子系统，包括测试主机、数据采集卡和数据通讯卡，用于设置被测部件的测试参数，并获取被测部件的反馈信号，对该反馈信号进行分析处理，进而判断被测部件是否符合标准。

进一步地，本发明的所述电源子系统还包括信号处理模块，用于对被测部件的反馈信号进行预处理，并提供给数据采集卡进行采集。

进一步地，本发明的所述信号处理模块对反馈信号进行的预处理方式具体包括：浪涌抑制、直流稳压和滤波。

进一步地，本发明的所述直流力矩电机包括俯仰力矩电机、方位力矩电机和消旋力矩电机，每个直流力矩电机均连接有增量式光电编码器。

进一步地，本发明的数据采集卡与数据通讯卡一端通过pci插槽与测试主机相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。

进一步地，本发明的所述电源子系统的一端与测试主机通过串口相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。

进一步地，本发明的所述电源子系统具有八个继电器，同时控制八路电源电压大小。

进一步地，本发明的该系统还包括自检模块，用于在整个系统开机运行后，对内部的各个单元的情况进行检查，确认设备能否正常工作。

本发明的一种雷达导引头部件故障的检测方法，包括以下步骤：

S1、将待测试雷达的导引头安装在测试系统中的被测部件位置，通过测试主机的人机界面设置被测部件的性能参数；

S2、通过数据通讯卡与被测部件进行通信，输入俯仰通道、方位通道、消旋通道信号来控制电机转动；

S3、获取增量式光电编码器反馈过来的不同信号，经过电源模块中的信号处理模块进行信号分析，数据采集卡对反馈过来的信号进行采集与比较，并在测试主机上的人机交互界面显示检测结果。

进一步地，本发明的方法中通过RS-485接口与modbus协议来控制电源模块的电压输出大小，根据ARINC429通信协议输入电机控制信号。

本发明产生的有益效果是：本发明的雷达导引头部件故障的检测系统，能够在不拆卸雷达导引头，不增加额外仪表的情况下，只需给雷达导引头上电并进行数据采集就可以进行测试，检测效率高；通过自动化的方式对雷达导引头进行检测，代替人工检测的方式，检测更加智能化，检测精度高；并且该测试系统的功能丰富，实现灵活，简单方便，为实现雷达导引头的功能提供了有效的保障。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测方法的框图；

图3是本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测方法的流程图；

图4是本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测系统的自检界面图；

图5是本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测系统的方位角度范围测试结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测系统，包括与被测部件均相连的电源子系统、主控与处理子系统和负载子系统；

电源子系统，包括电源管理模块，用于为系统提供不同的工作电压；

负载子系统，包括直流力矩电机和增量式光电编码器，用于通过直流力矩电机控制被测部件完成俯仰、消旋和方位三个通道的工作状态，同时通过增量式光电编码器反馈电机的信号；

主控与处理子系统，包括测试主机、数据采集卡和数据通讯卡，用于设置被测部件的测试参数，并获取被测部件的反馈信号，对该反馈信号进行分析处理，进而判断被测部件是否符合标准。

电源子系统还包括信号处理模块，用于对被测部件的反馈信号进行预处理，并提供给数据采集卡进行采集。数据采集卡与数据通讯卡一端通过pci插槽与测试主机相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。电源子系统的一端与测试主机通过串口相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。电源子系统具有八个继电器，同时控制八路电源电压大小。

在本发明的另一个实施例中，该系统包括电源子系统、主控与处理子系统、负载子系统、被测部件，所述被测部件与负载子系统之间进行相互通信，主控与处理子系统与被测部件之间进行相互通信，主控与处理子系统包括测试主机、数据采集卡、数据通讯卡；电源子系统包括电源管理模块、信号处理模块；负载子系统包括直流力矩电机、增量式光电编码器；主控与处理子系统中数据采集卡与数据通讯卡一端通过pci插槽与测试主机相连，另一端通过航空插座与被测部件和信号处理模块相连；电源子系统的一端与主控与处理子系统中的测试主机的串口相连，另一端通过航空插座与被测部件相连；被测部件通过航空插座与负载子系统相连。

雷达导引头部件故障检测系统是一种标准化、模块化的系统，主要利用俯仰、消旋、方位三通道进行数据通信和反馈测试。

主控与处理子系统中主要包括多个功能，包括数据采集功能:根据用户选择可以接收俯仰、消旋、方位三通道与429通道的测量数据(包括方位PWM1、PWM2，俯仰PWM1、PWM2、429outA、429outB、429inA、429inB、方位Z、方位正限位、方位负限位、俯仰Z、俯仰正限位、俯仰负限位、消旋Z、消旋正限位、消旋负限位、方位A、方位A-，俯仰A、俯仰A-，消旋A、消旋A-、方位B、方位B-，俯仰B、方位B-，消旋B、方位B-等信号)；根据用户选择可以给整个系统提供不同的电压(包括5v、12v、15v、40v)，并能设置系统的开关机时间；根据用户选择可以对俯仰、方位、消旋的角度进行设置，并能接收反馈过来的数据，直接以数字形式显示在人机交互界面；根据用户选择可以提供俯仰、方位、消旋三通道提供阶跃信号、三角波信号、和正弦信号；同时提供系统自检功能：指整个系统开机运行后，对内部的各个单元的情况进行检查，确认设备能否正常工作；还具有通信功能，与电源子系统通过RS-485接口并根据modbus协议进行通信，与被测部件根据ARINC429通信协议进行通信。

负载子系统，用于控制俯仰、方位、消旋三电机能根据用户输入的控制命令进行正常工作，同时通过增量式光电编码器反馈电机的不同位置信号。

电源子系统，用于为系统各个部分正常工作提供所需的电源，并能根据用户选择为测试系统提供不同的工作电压，也能对被测信号进行信号处理，方便被数据采集卡进行采集，电源输出经过浪涌抑制、直流稳压和滤波等保护环节，保证了系统的电磁兼容性。

如图2所示，本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测方法，用于实现本发明实施例的雷达导引头部件故障的检测系统，包括以下步骤：

S1、将待测试雷达的导引头安装在测试系统中的被测部件位置，通过测试主机的人机界面设置被测部件的性能参数；

S2、通过数据通讯卡与被测部件进行通信，输入俯仰通道、方位通道、消旋通道信号来控制电机转动；

S3、获取增量式光电编码器反馈过来的不同信号，经过电源模块中的信号处理模块进行信号分析，数据采集卡对反馈过来的信号进行采集与比较，并在测试主机上的人机交互界面显示检测结果。

如图3所示，检测雷达导引头部件故障的测试系统主要将要被测的雷达导引头替换成测试系统中的对应位置，进行开机试验，通过测试主机上的人机界面设置被测部件单元的相关性能参数，来对负载子系统进行控制，通过根据计算机接收到的反馈数据，来判断被测单元是否存在故障。

如图4所示，本实例给出了导引头部件的角度范围测试，首先在测试主机的人机界面完成系统自检，如果系统提示各个模块正常运行，则绿灯亮，可以进行下一步。在根据modbus协议设置测试系统的电源电压为12v，根据ARINC429通信协议，在方位通道中输入方位电机角度范围测试指令；利用负载子系统中增量式光电编码器和主机中的数据采集卡对反馈过来的信号进行采集与分析，最后在测试主机上的人机交互界面能够给予直观的显示，其结果如图5所示，表示导引头部件在方位进行-38°～+38°的连续搜索。

综上所述，本发明把计算机测试设备更紧密的结合起来，用丰富的软件代替仪器的硬件功能，以此来完成对雷达导引头的智能化测试，并能够在不增加额外仪表的情况下，完成对雷达导引头各个功能的全面检测，并且本检测系统具有实现灵活，测试条件方便等优点。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，包括与被测部件均相连的电源子系统、主控与处理子系统和负载子系统；

所述电源子系统，包括电源管理模块，用于为系统提供不同的工作电压；所述电源子系统还包括信号处理模块，用于对被测部件的反馈信号进行预处理，并提供给数据采集卡进行采集；所述信号处理模块对反馈信号进行的预处理方式具体包括：浪涌抑制、直流稳压和滤波；

所述负载子系统，包括直流力矩电机和增量式光电编码器，用于通过直流力矩电机控制被测部件完成俯仰、消旋和方位三个通道的工作状态，同时通过增量式光电编码器反馈电机的信号；

所述主控与处理子系统，包括测试主机、数据采集卡和数据通讯卡，用于设置被测部件的测试参数，并获取被测部件的反馈信号，对该反馈信号进行分析处理，进而判断被测部件是否符合标准；主控与处理子系统中包括多个功能，包括数据采集功能:根据用户选择可以接收俯仰、消旋、方位三通道与测量数据；根据用户选择可以给整个系统提供不同的电压，并能设置系统的开关机时间；根据用户选择可以对俯仰、方位、消旋的角度进行设置，并能接收反馈过来的数据，直接以数字形式显示在人机交互界面；根据用户选择可以提供俯仰、方位、消旋三通道提供阶跃信号、三角波信号、和正弦信号；同时提供系统自检功能：整个系统开机运行后，对内部的各个单元的情况进行检查，确认设备能否正常工作；还具有通信功能，与电源子系统通过RS-485接口并根据modbus协议进行通信，与被测部件根据ARINC429通信协议进行通信。

2.根据权利要求1所述的雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，所述直流力矩电机包括俯仰力矩电机、方位力矩电机和消旋力矩电机，每个直流力矩电机均连接有增量式光电编码器。

3.根据权利要求1所述的雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，数据采集卡与数据通讯卡一端通过pci插槽与测试主机相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。

4.根据权利要求1所述的雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，所述电源子系统的一端与测试主机通过串口相连，另一端通过航空插座与被测部件相连。

5.根据权利要求1所述的雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，所述电源子系统具有八个继电器，同时控制八路电源电压大小。

6.根据权利要求1所述的雷达导引头部件故障的检测系统，其特征在于，该系统还包括自检模块，用于在整个系统开机运行后，对内部的各个单元的情况进行检查，确认设备能否正常工作。