CN109213003A - 一种射频协同仿真试验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频协同仿真试验系统和方法,其中系统包括若干射频仿真分系统、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;协同主控系统添加并设置各射频仿真分系统的基本工作参数、模拟若干被试设备的组网工作场景并进行战情设置,同时配置时统分系统并设置各分系统的时统标识;时统分系统用于向各射频仿真分系统以及协同主控系统提供标准的时间信号以实现系统的时标统一;数据融合处理分系统用于接收协同主控系统或各射频仿真分系统输出的试验数据并对试验数据进行融合处理和分析。本发明各仿真分系统在协同主控系统的协同控制下实现了协同仿真试验,解决了组网设备的协同工作性能考核和评估,提高了系统仿真性能和试验效果,同步各射频仿真分系统并提供时统信息,保证协同仿真时拍的统一性。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频协同仿真试验系统及方法,属于电子信息工程射频半实物仿真技术领域。
背景技术
在飞行电子系统的研制过程中需要进行多次试验,通过试验尽早发现问题,不断改进和优化系统的设计。射频半实物仿真技术是各种试验方案中经济效益高、重复性好、适应性强、置信度高的一种技术方案,在国内外军事领域得到了越来越广泛的应用。
射频半实物仿真系统在提高飞行电子系统研制质量、缩短研制周期和节省研制费用等方面具有显著的优点,世界各主要武器生产国,如美国、英国等都非常重视它的研究和应用。我国的半实物仿真技术也在实践中积累了丰富的经验,相继建设了一批射频仿真系统。
当前射频仿真系统主要有以下三种实现方案:
1)第一种是数字式射频仿真系统,这种方式一般是在实验室内,通过构建设备和场景的数字模型的方式来完成模拟仿真试验;
2)第二种是注入式射频仿真系统,这种方式一般是在实验室内,通过电缆注入的方式完成仿真试验;
3)第三种是辐射式射频仿真系统,这种方式一般是在微波暗室内,通过天线收发试验信号完成仿真试验。
以上三种仿真系统和试验方案分别在电子设备不同的研制阶段发挥重要作用。这三种射频仿真系统的工作方式均是通过单一试验系统来实现单个被试电子设备的性能考核和参数测试。然而,随着飞行电子设备面临环境的恶化,以及电子设备功能的增加,飞行电子设备的工作方式已经发生深刻变化,突出的表现是多个电子设备不再独立工作,而是它们之间实现协同工作,实现组网和信息交换。这种变化导致以上三种射频仿真系统的单独工作均无法实现电子设备协同工作条件下的仿真试验,严重制约了组网飞行电子设备的仿真试验、协同工作方式的性能评估和考核,以及协同战术的应用和推广。这就迫切需要解决组网电子设备协同工作的仿真试验问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:现有射频仿真系统方案无法实现协同工作仿真试验,提出了一种射频协同仿真试验系统及方法,用于实现协同仿真试验。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种射频协同仿真试验系统,包括若干射频仿真分系统、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;
所述射频仿真分系统,用于根据被试设备进行基本工作参数的设置,以实现对被试设备工作场景和试验态势的模拟;
所述协同主控系统,用于添加并设置各射频仿真分系统的基本工作参数,模拟若干被试设备的组网工作场景并进行战情设置,同时对时统分系统进行配置并设置各分系统的时统标识;
所述时统分系统,用于向各射频仿真分系统以及协同主控系统提供标准的时标信号,以实现系统的时间统一;
所述数据融合处理分系统,用于接收协同主控系统或各射频仿真分系统输出的试验数据并对试验数据进行融合处理,对结果进行分析、显示和试验效果评估。
进一步地,射频仿真分系统的基本工作参数包括被试设备参数、弹道仿真参数、模拟信号特征、参试运动参数以及各射频仿真分系统的工作模式。
进一步地,所述工作模式包括协同工作模式和非协同工作模式。
进一步地,所述协同主控系统编译产生复杂战场环境数据文件,并保存到协同主控系统的数据库中。
进一步地,若干射频仿真分系统包括若干辐射式射频仿真分系统、和/或若干注入式射频仿真分系统、和/或若干数字式射频仿真分系统。
在另一方面,本发明提供了一种射频协同仿真试验方法,包括以下步骤:
预设各射频仿真分系统在本系统被试设备基本工作参数的配置;
协同主控系统中根据预设战情确认及添加预设各射频仿真分系统的基本工作参数;所述基本工作参数包括被试设备弹道仿真参数、模拟信号特征、运动参数以及各射频仿真分系统的工作模式;
主控系统对时统分系统进行配置,并设置各射频仿真分系统的时统标识;
选择预先编译生成的复杂战场环境数据文件,并设置当前试验状态下被试设备工作模式;
各射频仿真分系统下载复杂战场环境数据到各自系统,各射频仿真分系统模拟产生仿真信号;
协同主控系统通过实时网解析接收各射频仿真分系统的实时试验数据,并通过网络传输至数据融合处理分系统;
数据融合处理分系统对试验数据进行融合处理,对结果进行分析、显示和试验效果评估。
进一步地,在仿真试验之前须根据试验项目要求确定所需参与试验的射频仿真分系统的类型和数量。
本发明所达到的有益效果:
1、本发明设置了协同主控系统,其主要完成试验态势编辑、试验流程控制、试验工作状态显示、仿真参数设置等功能,使各仿真分系统在协同主控系统的协同控制下实现了协同仿真试验,解决了组网设备的协同工作性能考核和评估,提高了系统仿真性能和试验效果;
2、本发明包括时统分系统,其能够同步各射频仿真分系统并提供时统信息,保证协同仿真时拍的统一性;
3、本发明通过数据融合处理分系统对协同主控系统获得的试验数据进行数据融合,对融合数据进行分析和显示,对试验效果进行评估。
附图说明
图1是本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图;
图2是本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图;
图3是本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图;
图4是本发明射频协同仿真试验方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如1所示,示出了本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图,所述系统包括若干射频仿真分系统、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;
图1示出了若干射频仿真分系统与协同主控系统之间通过网络连接的原理图。
所述射频仿真分系统,用于根据被试设备进行基本工作参数的设置,以实现对被试设备工作场景和试验态势的模拟;
所述协同主控系统,用于添加并设置各射频仿真分系统的基本工作参数,模拟若干被试设备的组网工作场景并进行战情设置,同时对时统分系统进行配置并设置各分系统的时统标识;
所述时统分系统,用于向各射频仿真分系统以及协同主控系统提供标准的时标信号,以实现系统的时间统一;
所述数据融合处理分系统,用于接收协同主控系统或各射频仿真分系统输出的试验数据并对试验数据进行融合处理,对结果进行分析、显示和试验效果评估。
其中,协同主控系统、时统分系统、数据融合处理分系统是射频协同仿真试验系统的关键分系统,也是区别于常规单个射频仿真系统的特有分系统。而射频仿真分系统可以为常规的辐射式和/或注入式和/或数字式仿真系统的组合,或者是其简化版。
协同主控系统是整个协同仿真系统的控制核心,其主要完成试验态势编辑、试验流程控制、试验工作状态显示、仿真参数设置等功能。在协同主控系统的协同控制下,时统分系统为各个射频仿真分系统提供时统信息,保证协同仿真时拍的统一性。数据融合处理分系统对协同主控系统获得的试验数据进行数据融合,并根据试验战情设置对融合数据进行处理、分析和显示,对试验效果进行评估。
如图2是本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图,系统包括若干射频仿真分系统、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;所述若干射频仿真分系统包括若干注入式射频仿真分系统和若干个辐射式射频仿真分系统。
协同主控系统与各个辐射式射频仿真分系统和各个注入式射频仿真分系统之间通过网络连接,在时统分系统提供时统信号的基础上实现协同仿真试验。在协同主控系统的协同控制下,时统分系统为各个辐射式射频仿真分系统和各个注入式射频仿真分系统提供时统信息,保证协同仿真时拍的统一性。
如图3是本发明系统一个具体实施例射频协同仿真系统组成原理图;所述系统包括辐射式仿真分系统(即辐射式分系统)A、辐射式仿真分系统B、注入式仿真分系统(即注入式分系统)C、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;
图4是本发明射频协同仿真试验方法流程示意图;结合图1、图2、图3及图4,本发明提供了射频协同仿真试验方法的具体实施例包括以下步骤:
a)根据试验项目和试验考核要求,确定需要参与试验的射频仿真分系统的数量,并且确定各分系统所需的工作参数和能力,从而选择确定参与试验的射频仿真分系统,如辐射式、注入式或数字式射频仿真分系统;
本实施例中试验战情描述:某地不同位置上分别有攻击性装备1个和防御性装备1个,并另外有伪装保护站1个,为了实现对该地相关设备的摧毁,设计三个组网的电子设备来完成任务。其中攻击性装备和防御性装备作为两个独立的目标,均可实施欺骗式干扰,而伪装保护站主要实施大功率支援式干扰。
本实施例考核项目为:协同工作能力考核、抗干扰能力考核、命中率考核。
采用两个辐射式分系统和一个注入式分系统来完成试验。
b)本实施例射频仿真分系统包括辐射式仿真分系统(即辐射式分系统)A、辐射式仿真分系统B、注入式仿真分系统(即注入式分系统)C;
本实施例试验任务:辐射式分系统A用于实现1个攻击性装备及其干扰的模拟,辐射式分系统B用于实现1个伪装保护站(大功率支援干扰)的模拟,注入式分系统C用于实现1个防御性装备及其干扰的模拟;
c)选择的辐射式射频仿真分系统按照辐射式仿真试验流程做相应准备,包括在仿真转台上安装被试产品,设备加电、自检,网络连接检查等;
d)对选择的注入式射频仿真分系统按照注入式仿真试验流程做相应准备,包括连接被试产品,设备加电、自检,网络连接检查等;
e)根据试验对象,在分系统控制模块编辑和设置被试设备基本工作参数;本实施例中设置的具体工作参数包括工作频点、信号带宽、信号形式、干扰样式等;
f)根据试验任务和考核项目,在协同主控系统上进行战情设置,确认每个分系统的工作参数信息,模拟多个被试设备的组网工作,设置内容一般包括:分别添加并设置被试设备参数及其弹道仿真参数、设置参试模拟信号特征及其运动参数、设置多系统协同工作模式等;
g)由协同主控系统对时统分系统进行配置,根据战情确定需要把3个仿真分系统的输出信号同步输入到其他分系统,并设置各分系统的时统标识;
h)协同主控系统编译复杂战场环境数据文件,并保存到协同主控系统的数据库中。根据试验任务需求,从数据库中选择与试验相适应的复杂战场环境数据,并设置当前试验状态下被试设备工作模式,所述工作模式包括协同工作模式和非协同工作模式。3个仿真分系统通过网络下载复杂战场环境数据到3个仿真分系统,控制各分系统的信号模拟器设备,模拟产生复杂战场环境、目标信号、欺骗式干扰信号及大功率支援式干扰信号等;
i)通过实时网,协同主控系统解析接收3个分系统的实时试验数据,并通过网络传输至数据融合处理分系统,对试验数据进行融合处理,对融合数据进行分析、显示,对试验效果进行评估。
试验中,协同主控系统能够对试验流程进行中止和更改干预。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种射频协同仿真试验系统,其特征是,包括若干射频仿真分系统、协同主控系统、时统分系统和数据融合处理分系统;
所述射频仿真分系统,用于根据被试设备进行基本工作参数的设置,以实现对被试设备工作场景和试验态势的模拟;
所述协同主控系统,用于添加并设置各射频仿真分系统的基本工作参数,模拟若干被试设备的组网工作场景并进行战情设置,同时对时统分系统进行配置并设置各分系统的时统标识;
所述时统分系统,用于向各射频仿真分系统以及协同主控系统提供标准的时标信号,以实现系统的时间统一;
所述数据融合处理分系统,用于接收协同主控系统或各射频仿真分系统输出的试验数据并对试验数据进行融合处理,对结果进行分析、显示和试验效果评估。
2.根据权利要求1所述的协同仿真试验系统,其特征是,所述各射频仿真分系统的基本工作参数包括被试设备参数、弹道仿真参数、模拟信号特征、参试运动参数以及各射频仿真分系统的工作模式。
3.根据权利要求2所述的协同仿真试验系统,其特征是,所述工作模式包括协同工作模式和非协同工作模式。
4.根据权利要求1所述的协同仿真试验系统,其特征是,所述协同主控系统编译产生复杂战场环境数据文件,并保存到协同主控系统的数据库中。
5.根据权利要求4所述的协同仿真试验系统,其特征是,协同主控系统在进行战情设置时从协同主控系统的数据库中选择复杂战场环境数据文件。
6.根据权利要求1所述的协同仿真试验系统,其特征是,若干射频仿真分系统通过以太网将协同主控系统的数据库中存储的复杂战场环境数据文件下载到若干射频仿真分系统中。
7.根据权利要求1所述的协同仿真试验系统,其特征是,若干射频仿真分系统与协同主控系统之间通过实时网络连接。
8.根据权利要求1所述的协同仿真试验系统,其特征是,若干射频仿真分系统包括若干辐射式射频仿真分系统、和/或若干注入式射频仿真分系统、和/或若干数字式射频仿真分系统。
9.一种射频协同仿真试验方法,其特征是,包括以下步骤:
预设各射频仿真分系统在本系统被试设备基本工作参数的配置;
协同主控系统根据预设战情确认及添加预设各射频仿真分系统的基本工作参数;所述基本工作参数包括被试设备弹道仿真参数、模拟信号特征、运动参数以及各射频仿真分系统的工作模式;
主控系统对时统分系统进行配置,并设置各射频仿真分系统的时统标识;
选择预先编译生成的复杂战场环境数据文件,并设置当前试验状态下被试设备工作模式;
各射频仿真分系统下载复杂战场环境数据到各自系统,各射频仿真分系统模拟产生仿真信号;
协同主控系统通过实时网解析接收各射频仿真分系统的实时试验数据,并通过网络传输至数据融合处理分系统;
数据融合处理分系统对试验数据进行融合处理,对结果进行分析、显示和试验效果评估。
10.根据权利要求9所述的射频协同仿真试验方法,其特征是,在仿真试验之前须根据试验项目要求确定所需参与试验的射频仿真分系统的类型和数量。
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