CN110474697A - 相控阵天线tr组件故障监控方法及系统 - Google Patents

相控阵天线tr组件故障监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种相控阵天线TR组件故障监控方法及系统，该方法包括：获取每个TR组件的控制码；将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；若比对结果不一致，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。本发明可以实现TR组件的自主监控，发现早期的TR组件故障，避免因其故障导致相控阵天线波束指向错乱，影响应用作业，具有较高可靠性，另外还可以实现组件故障的快速定位，提升故障修复效率。

Description

相控阵天线TR组件故障监控方法及系统
技术领域
本发明涉及相控阵天线技术领域，具体地，涉及相控阵天线TR组件故障监控方法及系统。
背景技术
TR组件是相控阵天线的重要组成部分，TR组件内部具有数字电路和射频电路，其中数字电路用于接收外部波控与激励器的控制码，进而对射频电路部分的相位、幅度进行调整。由于数字电路老化、单粒子翻转(宇航领域)等原因，会造成TR组件内部数字电路部分的功能紊乱，进而导致该TR组件射频相位、幅度错误，从而造成相控阵天线波束指向错误，影响在轨作业。此外，相控阵天线中的TR组件数目众多，可以从几百到几千不等，TR组件故障时，会给运维排障带来麻烦。
目前，相控阵TR组件的错误防护措施较少，波控激励器仅仅单向的往TR组件发送控制码，TR组件功能正常与否无从得知，缺少执行结果闭环环节。当相控阵天线在发生故障后，经常无法快速进行错误定位，故障隔离，给在轨应用带来不良影响。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种相控阵天线TR组件故障监控方法及系统。
第一方面，本发明提供的一种相控阵天线TR组件故障监控方法，包括：
获取每个TR组件的控制码；
将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；
将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
可选地，获取每个TR组件的控制码，包括：
波控系统接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；
根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
可选地，在切换至故障处理模式之后，还包括：
对所述可疑TR组件进行复位；
按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；
将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
可选地，在确定所述可疑TR组件发生故障之后，还包括：
切断对所述可疑TR组件的供电。
第二方面，本发明提供一种相控阵天线TR组件故障监控系统，包括：
获取模块，用于获取每个TR组件的控制码；
发送模块，用于将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；
比对模块，用于将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
处理模块，用于在比对结果不一致时，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
可选地，所述获取模块，具体用于：
接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；
根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
可选地，所述处理模块，还用于：
对所述可疑TR组件进行复位；
按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；
将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
可选地，所述处理模块，还用于：
切断对所述可疑TR组件的供电。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的相控阵天线TR组件故障监控方法及系统，可以实现TR组件的自主监控，发现早期的TR组件故障，避免因其故障导致相控阵天线波束指向错乱，影响应用作业，具有较高可靠性，另外还可以实现组件故障的快速定位，提升故障修复效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例提供的相控阵天线TR组件故障监控方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的相控阵天线TR组件故障监控的信息流示意图；
图3为本发明中又一实施例的TR组件通信协议的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
TR组件是相控阵天线的最重要组成部分，天线单元的指向由TR组件控制，组件的功能失效将导致整个相控阵天线的失败。现有设计中TR组件发生故障后无法快速定位、故障隔离，给使用带来很大不便。
针对现有技术中的问题，本发明提供一种相控阵天线TR组件故障监控方法，可以包括：获取每个TR组件的控制码；将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；若比对结果不一致，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
本实施例中，可以通过波控系统接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
进一步地，若回读的控制码与发送的控制码的比对结果不一致，则对所述可疑TR组件进行复位；按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
进一步地，在确定所述可疑TR组件发生故障之后，还可以切断对所述可疑TR组件的供电。
本发明可以实现TR组件的自主监控，发现早期的TR组件故障，避免因其故障导致相控阵天线波束指向错乱，影响应用作业，具有较高可靠性，另外还可以实现组件故障的快速定位，提升故障修复效率。
图1为本发明一实施例提供的相控阵天线TR组件故障监控方法的流程示意图，如图1所示，本实施例中的方法可以包括：
步骤1：获取每个TR组件的控制码。
具体地，如图2所示，波控与激励器部分接收上位机的指向角度信息，按照算法公式结合每个组件的具体物理计算每个组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，某型号波控芯片编码定义如下：
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10
A0 A1 A2 A3 A4 P0 P1 P2 P3 P4 C
注：A0～A4幅度定义；P0～P4移相位定义；C：发射开关位定义。
步骤2：按照规定协议发送至TR组件。
具体地，可以参见图3，CLK是时钟信号，DATA是数据信号，SEL是选通信号，LOAD是加载信号，TR和TP组合产生选通发射信号。
步骤3：将写入TR组件的控制码进行回读。
步骤4：判断回读控制码与写入数据是否一致，若不一致，则对故障TR组件进行复位。
步骤5：按照规定协议发送至TR组件。
步骤6：将写入TR组件的控制码进行回读。
步骤7：判断回读控制码与写入数据是否一致，若不一致，则切断对故障TR组件电源，并对该故障组件下传至维修人员。
步骤8：维修人员对故障组件进行替换或修复。
本实施例，可以自主监控TR组件功能，从而可以早期剔除故障TR组件，避免因其故障导致相控阵天线波束指向错乱，影响应用作业，相较现有相控阵天线设计具有较高可靠性。本实施例可以实现组件故障的快速定位、更换修复，提升故障修复效率。
本发明还提供一种相控阵天线TR组件故障监控系统，该系统可以包括：获取模块，用于获取每个TR组件的控制码；发送模块，用于将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；比对模块，用于将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；处理模块，用于在比对结果不一致时，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
可选地，所述获取模块，具体用于：接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
可选地，所述处理模块，还用于：对所述可疑TR组件进行复位；按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
可选地，所述处理模块，还用于：切断对所述可疑TR组件的供电。
需要说明的是，本发明提供的所述相控阵天线TR组件故障监控方法中的步骤，可以利用所述相控阵天线TR组件故障监控系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照所述系统的技术方案实现所述方法的步骤流程，即，所述系统中的实施例可理解为实现所述方法的优选例，在此不予赘述。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种相控阵天线TR组件故障监控方法，其特征在于，包括：
获取每个TR组件的控制码；
将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；
将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
2.根据权利要求1所述的相控阵天线TR组件故障监控方法，其特征在于，获取每个TR组件的控制码，包括：
波控系统接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；
根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
3.根据权利要求1所述的相控阵天线TR组件故障监控方法，其特征在于，在切换至故障处理模式之后，还包括：
对所述可疑TR组件进行复位；
按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；
将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
4.根据权利要求3所述的相控阵天线TR组件故障监控方法，其特征在于，在确定所述可疑TR组件发生故障之后，还包括：
切断对所述可疑TR组件的供电。
5.一种相控阵天线TR组件故障监控系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取每个TR组件的控制码；
发送模块，用于将所述控制码按照TR组件的接口时序发送给对应的TR组件；
比对模块，用于将写入所述TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
处理模块，用于在比对结果不一致时，则记录所述TR组件为可疑TR组件，并切换至故障处理模式，以排查所述可疑TR组件的故障。
6.根据权利要求5所述的相控阵天线TR组件故障监控系统，其特征在于，所述获取模块，具体用于：
接收上位机的指向角度信息，并结合每个TR组件的物理信息确定每个TR组件的移相值、衰减值；
根据TR组件的移相值、衰减值，按照组件规定格式编码，得到每个TR组件的控制码。
7.根据权利要求5所述的相控阵天线TR组件故障监控系统，其特征在于，所述处理模块，还用于：
对所述可疑TR组件进行复位；
按照TR组件的接口时序，向所述可疑TR组件重新发送控制码；
将写入所述可疑TR组件的控制码进行回读，并将回读的控制码与发送的控制码进行比对；
若比对结果不一致，则确定所述可疑TR组件发生故障，将所述可疑TR组件的编号反馈给维修人员的终端，以提醒维修人员进行维修或替换。
8.根据权利要求7所述的相控阵天线TR组件故障监控系统，其特征在于，所述处理模块，还用于：
切断对所述可疑TR组件的供电。
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