CN106842152A - 机载火控雷达在线故障诊断系统 - Google Patents

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汪凌艳
房卫军
曹书华
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Abstract

本发明提供了机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，包括雷达故障信息记录模块和手持式在线诊断系统，雷达故障信息记录模块安装在机载雷达上，机载雷达将其在日常工作中出现的雷达故障信息以及系统运行的日志信息分别发送给雷达故障信息记录模块进行存储；手持式在线诊断系统包括主控模块、电源控制模块、显示屏；电源控制模块分别给主控模块和显示屏供电，并可通过外接电缆给机载雷达中的雷达故障信息记录模块供电；主控模块中存储有雷达故障信息字典，主控模块通过以太网口接收机载雷达中的雷达故障信息记录模块传输的雷达故障信息，查询雷达故障信息字典将雷达故障信息转换为显示输出信号，然后将显示输出信号发送给显示屏进行输出。

Description

机载火控雷达在线故障诊断系统
技术领域
本发明涉及一种机载火控雷达故障测试系统，尤其涉及一种手持式在线故障诊断系统。
背景技术
随着电子科学技术的迅猛发展，机载火控雷达系统的规模以及复杂程度日益变大。系统技术含量与其测试、维修的困难程度成正比。除了提高机载雷达系统本身的可靠性以及维修性之外，研制更加先进的测试技术以及在线故障诊断设备也是解决上述问题有效手段。
在实际应用中，机载火控雷达系统故障诊断设备要求能够满足部队高机动化作战，户外测试以及飞机上应用的需求。其设计原则是在保证故障诊断设备或系统功能齐全、设备耐用的前提下，采取删除冗余功能、器件微型化等措施尽可能减小设备的尺寸、种类，提高设备的便携性；采用通用的接口和通信格式，确保设备满足通用性需求。
目前较为普遍的机载火控雷达故障测试诊断系统需要包括：航电仿真器、计算机、提供激励的专用仪器(包括信号发生器、脉冲发生器、目标模拟器)、测试机载雷达输出信息的专业仪器设备(包括频谱仪)、喇叭、射频线雷达专用的供电设备等等。
现有的机载火控雷达故障诊断测试设备种类多样、结构复杂，要求使用者必须具备专业的雷达技术知识，掌握复杂仪器的操作，了解测试诊断流程；同时多种专业高价的仪器设备需求也增加了部队在不同环境下故障诊断的负担，不能快速有效地对故障进行在线诊断。因此，急需一种便携的、高效的、易操作的机载雷达在线故障诊断系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有机载火控雷达测试诊断系统存在的不足，提出一种便携的、高效的、易操作的机载雷达在线故障检测系统，尽可能减少部队使用人员进行故障诊断时对复杂电子测试设备的需求和专业技术知识的依赖，操作简单，方便部队在各种作战、演练环境中在线对机载火控雷达进行故障诊断。
本发明提供了机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，包括雷达故障信息记录模块和手持式在线诊断系统，
雷达故障信息记录模块安装在机载雷达上，机载雷达将其在日常工作中出现的雷达故障信息以及系统运行的日志信息分别发送给雷达故障信息记录模块进行存储；
手持式在线诊断系统包括主控模块、电源控制模块、显示屏；电源控制模块分别给主控模块和显示屏供电，并可通过外接电缆给机载雷达中的雷达故障信息记录模块供电；主控模块中存储有雷达故障信息字典，主控模块通过以太网口接收机载雷达中的雷达故障信息记录模块传输的雷达故障信息，查询雷达故障信息字典将雷达故障信息转换为显示输出信号，然后将显示输出信号发送给显示屏进行输出。
进一步的，所述雷达故障信息包括故障名称、故障代码、故障时间、故障级别、故障对系统的影响程度，故障出现后的诊断建议等信息以二进制编码存储在故障记录模块中，主控模块从机载雷达中的故障记录模块获取到二进制编码的故障信息后，可以根据雷达故障信息字典，将二进制编码的故障信息转成文字状态的显示输出信号。
进一步的，雷达故障记录模块中分为关键信息区和非关键信息区，关键信息区的信息只能通过用户使用手持式在线诊断系统发送请求给雷达故障记录模块才能进行擦除，而非关键信息区的存储空间则自动循环擦写。
进一步的，主控模块包含网络模块、内存模块、存储模块、ARM处理器、显示模块，存储模块中存储有雷达故障信息字典，ARM处理器通过以太网口接收雷达故障信息记录模块传 输的雷达故障信息，ARM处理器查询存储模块中的雷达故障信息字典，根据雷达故障信号和显示输出信号的映射关系，转换后将显示输出信号发送给显示模块再通过显示屏进行显示。
进一步的，主控模块中还包括的USB模块，可以提供一路高速USB Host后外插U盘或者插入USB鼠标后操作，同时，也支持与普通计算机连接的USB接口。
进一步的，主控模块中还包括的调试模块，调试模块提供一路串口，能够作为调试终端，方便进行操作系统的编辑。
进一步的，电源控制模块在没有专门的供电设备可支持雷达开机时单独给雷达故障记录模块供电。
机载雷达在线故障诊断系统可以代替现有的由信号源、频谱仪、喇叭、射频线、航电仿真器、计算机所构成的庞大故障检测系统，便于操作的同时大幅降低了部队进行雷达故障检测的设备成本，
机载雷达在线故障诊断系统中的手持式在线诊断系统能够单独给安装在机载雷达中的故障记录模块供电，使其能够在雷达不上电的状态下也能够根据故障记录模块中记录的故障信息完成故障诊断的目的；消除了目前故障检测必须在机载雷达工作时进行的弊端。
所述的机载雷达在线诊断系统能够对机载火控雷达各个单元出现的故障信息以及其运行情况进行快速记录和统计，能够对雷达进行在线诊断，针对出现的故障给出相应的建议，例如更换模块、降功率使用、仍可继续使用等等。
附图说明
图1是机载火控雷达在线故障诊断系统结构示意图；
图2是手持式在线诊断系统中的主控模块结构示意图；
图3是雷达中的故障记录模块结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，雷达故障信息记录模块安装在机载雷达上，机载雷达将其在日常工作中出现的雷达故障信息以及系统运行的日志信息分别发送给雷达故障信息记录模块进行存储；
手持式在线诊断系统包括主控模块1、电源控制模块2、显示屏3；电源控制模块分别给主控模块和显示屏供电，并可通过外接电缆给机载雷达中的雷达故障信息记录模块4供电；主控模块中存储有雷达故障信息字典5，主控模块通过以太网口接收机载雷达中的雷达故障信息记录模块传输的雷达故障信息，查询雷达故障信息字典将雷达故障信息转换为显示输出信号，然后将显示输出信号发送给显示屏进行输出。
手持式在线诊断系统中的主控模块由网络模块1-1、USB模块1-2、内存模块1-3、存储模块1-4、ARM1-5、调试模块1-6、显示模块1-7、电源输入1-8构成，如图2所示。主控模块中的ARM处理器选取TI公司的AM3358，内存模块选用可为容量512M的DDR3，显示屏选用分辨率为800×480的7寸TFT电阻屏，存储模块选用了2片32G的Nandflash。另外，用于故障记录模块与手持式在线诊断系统通信的以太网接口由Marvell的88E11网卡芯片支持，可以自适应的支持10M、100M、1000M功能。手持式在线诊断系统也支持与普通计算机连接的USB接口。
显示屏采用7寸的TFT LCD液晶屏支持电阻触摸，是用户以及在线诊断系统之间人机交互媒介。屏幕感知触摸后，将用户的要求传输给主控模块中的显示模块，显示模块通过DDS将请求送给ARM处理，ARM按要求获取机载雷达中故障信息记录模块中的信息，将指定数据转储到手持式设备的存储模块中，查询故障信息字典后，将可读的文字故障信息送回显示模块，最后显示到7寸TFT电阻屏幕上。在这期间，电源控制模块根据便携式设备是否连接220V 交流电的情况，选择供电模式。当手持式设备外接220V交流电时，会对电源模块中的电池充电，同时将直接给机载雷达中的雷达故障信息记录模块提供24V的直流电源，将外部电源转化为5V电压供给ARM处理器、内存模块、存储模块等,将转化的12V电压给显示屏供电；反之，则由手持式设备中的电池分别给以上所有的模块供电。
机载雷达中的故障记录模块结构如图3所示，包括处理器(ARM AM3358)、缓存区(256M DDR3)、存储区(NandFlash 32G)、两片网口芯片(88E1111)、电源控制模块。故障记录模块按照预定的准则接收机载雷达中的系统控制模块送来的信息。故障记录模块中的关键信息区4-1与非关键区4-2的容量分别为4GByte和12GByte。其中，关键区的故障信息包括故障名称、故障代码、故障时间、故障级别、故障对系统的影响程度，故障出现后的诊断建议，以二进制编码存储在故障记录模块中。非关键区存储机载火控雷达日常的运行信息，例如波形、工作状态、系统时序等等。手持式在线诊断系统中存储故障信息字典。当手持式在线诊断系统从机载雷达中的故障记录模块获取到二进制故障信息后，可以根据约定的数据格式，将二进制代码信息转成故障信息，方便部队后勤人员进行故障诊断。

Claims (7)

1.机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，包括雷达故障信息记录模块和手持式在线诊断系统，
雷达故障信息记录模块安装在机载雷达上，机载雷达将其在日常工作中出现的雷达故障信息以及系统运行的日志信息分别发送给雷达故障信息记录模块进行存储；
手持式在线诊断系统包括主控模块、电源控制模块、显示屏；电源控制模块分别给主控模块和显示屏供电，并可通过外接电缆给机载雷达中的雷达故障信息记录模块供电；主控模块中存储有雷达故障信息字典，主控模块通过以太网口接收机载雷达中的雷达故障信息记录模块传输的雷达故障信息，查询雷达故障信息字典将雷达故障信息转换为显示输出信号，然后将显示输出信号发送给显示屏进行输出。
2.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，所述雷达故障信息包括故障名称、故障代码、故障时间、故障级别、故障对系统的影响程度，故障出现后的诊断建议，以二进制编码存储在故障记录模块中，主控模块从机载雷达中的故障记录模块获取到二进制编码的故障信息后，可以根据雷达故障信息字典，将二进制编码的故障信息转成文字状态的显示输出信号。
3.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，雷达故障记录模块中分为关键信息区和非关键信息区，关键信息区的信息只能通过用户使用手持式在线诊断系统发送请求给雷达故障记录模块才能进行擦除，而非关键信息区的存储空间则自动循环擦写。
4.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，主控模块包含网络模块、内存模块、存储模块、ARM处理器、显示模块，存储模块中存储有雷达故障信息字典，ARM处理器通过以太网口接收雷达故障信息记录模块传输的雷达故障信息，ARM处理器查询存储模块中的雷达故障信息字典，根据雷达故障信号和显示输出信号的映射关系，转换后将显示输出信号发送给显示模块再通过显示屏进行显示。
5.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，主控模块中还包括的USB模块，提供一路高速USB Host后外插U盘或者插入USB鼠标后操作，同时，也支持与普通计算机连接的USB接口。
6.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，主控模块中还包括的调试模块，调试模块提供一路串口，作为调试终端，方便进行操作系统的编辑。
7.根据权利要求1所述的机载火控雷达在线故障诊断系统，其特征在于，电源控制模块在没有专门的供电设备可支持雷达开机时单独给雷达故障记录模块供电。
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