CN207020305U - 雷达导引头复合性能测试仪 - Google Patents

Abstract

雷达导引头复合性能测试仪,控制机箱(1)顶部安装操作台(2)，同时在操作台(2)后侧上方安装信号观测台(3)，在控制机箱(1)内安装电源模块(5)、PXI工控机(6)、CAN控制计算机(7)、数据采集卡(8)以及总线设备(9)；在信号观测台(3)上安装CAN显示器(10)、数据采集系统工控机显示器(11)、状态监控及报警显示(12)和琴键开关按钮(13)。通过在功能配置、结构外观、对外接口以及安装结构等方面进行模块化标准设计，能够提高测试系统的互换性和通用性，反映产品品质和性能的参数得到全面直观显示，采用模块化电路单元，方便调试以及日后的维护；并且可以在此基础上实现二次开发。

Description

雷达导引头复合性能测试仪

技术领域

本实用新型涉及导引头产品的测试技术，尤其是雷达导引头复合性能测试仪。

背景技术

现代雷达的信号形式十分复杂，波形变化多样，这迫使ARM导引头的信号接收与处理技术也越来越复杂，以至于先进的ARM导引头已经越来越像功能齐全的侦察接收机。导引头(seeker)是导弹类飞行物截获、跟踪辐射源的核心部件。由天线、接收机、信号处理器等部分组成。根据获得目标信息的能源形式，雷达导引头可分半主动、主动和被动导引头三种。弹外装置照射目标而探测回波信号的称为半主动雷达导引头；由弹上装置照射目标而探测回波信号的称为主动雷达导引头；探测目标自身辐射信号的称为被动雷达导引头。按所用的雷达工作体制不同，可分为圆锥扫描雷达导引头、连续波雷达导引头、脉冲雷达导引头、脉冲多普勒雷达导引头等。按雷达角度跟踪回路不同又可分为圆锥扫描雷达导引头和单脉冲雷达导引头。雷达导引头的特点是：跟踪目标距离远，跟踪角速度大，导引精度高，抗干扰能力强，尤其是脉冲多普勒雷达导引头还具有低空和超低空使用功能。目前，雷达导引头正向着固态化、模块化、小型化、数字化及主动和复合导引的方向发展。雷达导引头工作的载波频率也愈来愈高，从X波段、Ku波段进入更高的Ka波段。

天线和接收机构成了雷达信号检测系统和角测量系统，起着发现雷达信号并且测量出雷达信号所在方向的作用。为了覆盖二倍频程甚至三倍频程的雷达频率范围，要求天线必须是宽带的，而且在整个频率范围内要保持增益与偏角的准确关系，这些要求对于天线和接收机的工艺和调整，都是十分苛刻的。所以尽管采取了许多改进措施和技术，仍然难以保证很好的一致性，从而造成不可避免的测角误差，影响了ARM的攻击精度。

导引头产品的高复杂度和高精密度的特性也相应提升了相关测试技术和设备的标准。现有相关的测试设备和技术并不能满足通用化、模块化、标准化的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供雷达导引头复合性能测试仪，克服现有技术缺陷，实现对导引头的标准化通用测试。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括控制机箱、操作台、信号观测台、键盘抽屉、电源模块、PXI工控机、CAN控制计算机、数据采集卡、总线设备、CAN显示器、数据采集系统工控机显示器、状态监控及报警显示和琴键开关按钮；控制机箱顶部安装操作台，同时在操作台后侧上方安装信号观测台，在信号观测台底部安装键盘抽屉；在控制机箱内安装电源模块、PXI工控机、CAN控制计算机、数据采集卡以及总线设备；在信号观测台上安装CAN显示器、数据采集系统工控机显示器、状态监控及报警显示和琴键开关按钮。

尤其是，操作台上方的信号观测台前侧观测台面板上整合安装示波器、数字万用表及电流表。

尤其是，键盘抽屉上安装设备和产品供电按钮。

尤其是，电源模块由二组28.5V电源构成。

尤其是，电源模块包括可编程直流电源、输出控制模块和电压电流采集模块，其中，可编程直流电源包括包括用于产品电源的N6700和N6774A模块化电源系统，以及用于实现信号测量和开关控制功能的设备电源，设备电源包含±15V、+5V以及+12V共4路固定电源。

尤其是，数据采集卡包括AD/DA卡和DI/DO卡。

尤其是，在信号观测台一侧壁上通过支撑结构独立悬挂安装状态监控及报警显示。

尤其是，控制机箱具有前板USB接口和软盘驱动器，含有6条PCI槽和1条PCI-E槽，可同时插6块PCI板卡和1块PCI-E板卡。

尤其是，由PXI工控机分别通过CAN控制计算机和数据采集卡中的1553B板卡与被测产品建立现场总线通讯。

本实用新型的优点和效果：通过在功能配置、结构外观、对外接口以及安装结构等方面进行模块化标准设计，能够提高测试系统的互换性和通用性，控制机箱能够在测试过程中，实时监控产品信号波形及工作电流，且各路信号切换便捷。具有简便的测试仪操作台便于操控。测试工作过程中包括电源的电压电流和设备状态等反映产品品质和性能的参数得到全面直观显示，设备具备自检能力，采用模块化电路单元，方便调试以及日后的维护；并且可以在此基础上实现二次开发。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图标记包括：

控制机箱1、操作台2、信号观测台3、键盘抽屉4、电源模块5、PXI工控机6、CAN控制计算机7、数据采集卡8、总线设备9、CAN显示器10、数据采集系统工控机显示器11、状态监控及报警显示12、琴键开关按钮13、数字示波器14、万用表15。

具体实施方式

本实用新型原理在于，测试仪选用标准模块，后期需要改进或调整时可以自由组合，更换方便；测试仪内部的硬件部分均采用模块化电路单元，方便设备的调试以及日后的维护；测试仪软件规范开发过程，能够提高测试系统的互换性和通用性，并且可以在此基础上实现二次开发；测试仪在仪器配置、结构外观、对外接口、软件平台、数据结构等方面，均采用相应的国军标或公认的协议标准，并尽量采用标准的货架软硬件产品。

本实用新型中，测试仪设备主要包括导引头产品测试台、状态监控系统、现场通讯系统、数据采集系统和实时显示系统等，各子系统集成后组成导引头复合性能测试仪，具有简便的测试仪操作主控台，便于各子系统的操控。

本实用新型包括：控制机箱1、操作台2、信号观测台3、键盘抽屉4、电源模块5、PXI工控机6、CAN控制计算机7、数据采集卡8、总线设备9、CAN控制电脑显示器10、数据采集系统工控机显示器11、状态监控及报警显示12和琴键开关按钮13。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，控制机箱1顶部安装操作台2，同时在操作台2后侧上方安装信号观测台3，在信号观测台3底部安装键盘抽屉4；在控制机箱1内安装电源模块5、PXI工控机6、CAN控制计算机7、数据采集卡8以及总线设备9；在信号观测台3上安装CAN显示器10、数据采集系统工控机显示器11、状态监控及报警显示12和琴键开关按钮13。

前述中，操作台2上方的信号观测台3前侧观测台面板上整合安装示波器14、数字万用表15及电流表。

前述中，键盘抽屉4上安装设备和产品供电按钮。

前述中，电源模块5由二组28.5V电源构成。

前述中，电源模块5包括可编程直流电源、输出控制模块和电压电流采集模块，其中，可编程直流电源包括产品电源、设备电源，包括用于产品电源的N6700和N6774A模块化电源系统，用于实现信号测量和开关控制功能的设备用电源包含±15V、+5V以及+12V共4路固定电源。

前述中，数据采集卡8包括AD/DA卡和DI/DO卡。

前述中，控制机箱1底部安装支撑行走轮部件。

前述中，在信号观测台3一侧壁上通过支撑结构独立悬挂安装状态监控及报警显示12。

本实施例中，由一台PXI工控机6和一台CAN控制计算机7构成测试工控机组合。其中：

1)PXI工控机6即PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)，是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI(Peripheral Component Interconnection-外围组件互连)的电气总线特性与紧凑型CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范。PXI能够有高达132Mbyte/s到528Mbyte/s的传输性能，在软件上是完全兼容的。另一方面，PXI采用和CompactPCI一样的机械外型结构，因此也能同样享有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性。PXI系统由几项组件所组成，包含了一个机箱、一个PXI背板(backplane)、系统控制器(System controller module)以及数个外设模块(Peripheral modules)。在此以一个高度为3U的八槽PXI系统为例，系统控制器CPU模块位于机箱的左边第一槽，其左方预留了三个扩充槽位给系统控制器使用，以便插入因功能复杂而体积较大的系统卡。由第二槽开始至第八槽称为外设槽，可以让用户依照本身的需求而插上不同的仪器模块。其中第二槽又可称为星形触发控制器槽(Star TriggerController Slot)。

2)CAN控制计算机7主要配置包括：主频3G缓存3M G860CPU，4G DDR内存，1T硬盘、DVD16X光驱和22寸宽屏显示器。CAN控制计算机7的CAN盒为USBCANII-A工业级产品，具有两个独立的CAN网络接口，最高1Mbps的可编程传输速率，16MHz的CAN控制器频率，以及2500VRMS隔离保护。

本实施例中，电源模块5模块的子系统中：

1)Agilent的N6700模块化电源系统，电源模块5中选用的N6700模块化电源系统具有以下特点：高度为1U，可以实现4路输出，每路最大输出300W；带有SCPI命令集的GPIB、LAN和USB接口，能够进行远程编程；内置机械断开继电器实现真正隔离；命令处理时间小于1mS。

2)N6774A模块化电源系统，最大量程35V，最大电流8.5A，最大功率300W，编程精度0.1％+35mV，电压输出纹波和噪声VP-P为22mV，Vrms为5mV。N6774A模块化电源系统为2个，其中一个需要反接，以实现负电源输出，输出电压±3V内可调。具有过流保护功能。该二模块用于产品电源使用，同时设置输出最小电流为3A。

3)设备用电源中：±15V电源共有2组，主要用于对产品的模拟信号进行采样、隔离后送入计算机进行数据采集分析。两组电源用于将产品电源地线和计算机等设备电源地线隔离。同时，由于采集分析的是模拟信号，所以，该电源对纹波的要求较高，本系统电源纹波峰-峰值小于10mV。根据使用情况，采用了如下设计：使用滤波/自动调节整流模块(FARM)作为交流前端模块，通过电容滤波，再经过DC-DC转换器，由于该电源对纹波要求较高，DC-DC输出后使用输出纹波衰减模块，最后通过得到所需电源。该电源选取了FARM1C21滤波/自动调节整流模块、V300C15C75BL DC-DC模块以及URAM2C21微型输出纹波衰减模块。设备用电源中：+5V电源共有2组，用于对数字信号进行隔离后送计算机采集。+12V电源主要用于设备上的继电器开关控制，包括产品供电以及相关的测试项目。由于上述3组电源功率不大，因而整合成一个模块。又由于该模块主要用于数字信号的隔离以及继电器的开关控制，对纹波要求不高，因而其原理与±28.5V电源原理基本相似，不同之处仅在于选取的DC-DC模块的差异。该组模块选用了FARM1C21滤波/自动调节整流模块、V300C5C50BL DC-DC模块和V300C12C75BL DC-DC模块。

本实施例中，控制机箱1具有前板USB接口和软盘驱动器，含有6条PCI槽和1条PCI-E槽，可同时插6块PCI板卡和1块PCI-E板卡,工作温度为0℃-55℃，湿度为10％-90％，振动保护高达2.46G；控制机箱1特定的结构设计易于维修和访问。控制机箱1用于实现产品的通断电控制、产品电源消耗电流的实时监控以及测试项目中相关信号的调理，以供后端的采集控制计算机进行采集。控制机箱内部包含有开关控制电路、模拟信号调理电路、数字信号调理电路、电源电压/电流检测电路。控制机箱1能够在测试过程中，实时监控产品信号波形及工作电流，且各路信号切换便捷。信号观测台3同时具有显示电源电流电压输出情况。

本实施例在工作时，由PXI工控机6分别通过CAN控制计算机7和数据采集卡8中的1553B板卡与被测产品建立现场总线通讯，其中，CAN控制计算机7与被测产品之间进行工作模式和状态装订通讯，数据采集卡8中的1553B板卡与被测产品之间建立测试参数装订及回读。

本实用新型中，设备完整构成功能模块系统划分，包括导引头测试台、状态监测系统、数据采集系统、现场通讯系统以及实时显示系统；其中，设备导引头测试台上安装二组28.5V电源；状态监测系统包括电流电压监测和故障状态指示；数据采集系统包括PXI工控机、O槽控制器和数据采集卡；现场通讯系统包括1553B总线设备和CAN2.0总线设备；实时显示系统包括数字示波器等。

Claims (8)

1.雷达导引头复合性能测试仪,包括控制机箱(1)、操作台(2)、信号观测台(3)、键盘抽屉(4)、电源模块(5)、PXI工控机(6)、CAN控制计算机(7)、数据采集卡(8)、总线设备(9)、CAN显示器(10)、数据采集系统工控机显示器(11)、状态监控及报警显示(12)和琴键开关按钮(13)；其特征在于，控制机箱(1)顶部安装操作台(2)，同时在操作台(2)后侧上方安装信号观测台(3)，在信号观测台(3)底部安装键盘抽屉(4)；在控制机箱(1)内安装电源模块(5)、PXI工控机(6)、CAN控制计算机(7)、数据采集卡(8)以及总线设备(9)；在信号观测台(3)上安装CAN显示器(10)、数据采集系统工控机显示器(11)、状态监控及报警显示(12)和琴键开关按钮(13)。

2.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，操作台(2)上方的信号观测台(3)前侧观测台面板上整合安装示波器(14)、数字万用表(15)及电流表。

3.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，键盘抽屉(4)上安装设备和产品供电按钮。

4.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，电源模块(5)由二组28.5V电源构成。

5.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，电源模块(5)包括可编程直流电源、输出控制模块和电压电流采集模块，其中，可编程直流电源包括包括用于产品电源的N6700和N6774A模块化电源系统，以及用于实现信号测量和开关控制功能的设备电源，设备电源包含±15V、+5V以及+12V共4路固定电源。

6.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，数据采集卡(8)包括AD/DA卡和DI/DO卡。

7.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，控制机箱(1)具有前板USB接口和软盘驱动器，含有6条PCI槽和1条PCI-E槽，可同时插6块PCI板卡和1块PCI-E板卡。

8.如权利要求1所述的雷达导引头复合性能测试仪，其特征在于，由PXI工控机(6)分别通过CAN控制计算机(7)和数据采集卡(8)中的1553B板卡与被测产品建立现场总线通讯。