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虚拟仪器技术在雷达系统测试中的应用探讨

2020-03-02朱伟胡杰

科学与财富 2020年1期
关键词:虚拟仪器特点应用

朱伟 胡杰

摘 要:伴随科学技术的不断发展,许多新技术在军事领域中得到广泛应用。本文以现代雷达系统为对象,首先简要分析了其所具有的基本特点,探讨了虚拟仪器在雷达测试系统当中的具体应用,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词:雷达测试系统;虚拟仪器;特点;应用

在整个雷达系统当中,雷达测试充斥于其研制工作的各个方面、各个阶段,不仅有助于设计的合理化、先进化,而且还能增强运作效率,提高雷达的自我保障能力,节约调试成本等,因而有着良好的综合效能。雷达测试无论是在范围上,还是在内容上,均十分广泛,能够在各个等级中开展,如电路板级、元器件/芯片级等;此外,还能测试雷达系统性能及相关参数。而测试雷达系统的技战性能指标及各项参数,是对雷达当前的工作是否处于最佳状态进行衡量的基本手段,对雷达整体效能的发挥产生着直接影响。本文结合当前实况,就雷达系统的基本特点及虚拟仪器在雷达测试系统中的应用作一探讨。

1.现代雷达系统的基本特点分析

1.1功能更为全面,性能得到大幅提升

针对合成孔径雷达(SAR)而言,其选用了更加先进的信号处理方式,以及新型的信号形式,来围绕相关目标实施微波成像,其所配置的星载雷达在对地观测成像方面的分辨率<1米,因而能够对地面目标实施高分辨率、大范围甚至全天候的测量与监视。而对于相控阵雷达系统而言,其能够借助波束对计算机施加控制,并通过对移相器相位的改变,来进行天线电子扫描。其不仅能远距离、多目标、高数据率及多功能化监测,而且还有着较强的抗干扰能力、较高的自适应能力以及高可靠性。随着相控阵技术的大范围应用,雷达在作用范围上得到大幅提升,通常可>5000千米,而角分辨率<0.05个密位,除此之外,测距误差能<5米,因而能够对多参数、多目标实施全天候、连续性跟踪与监测。

1.2对工作环境有着更强的适应力,“四反”能力也更强

所谓“四反”,实际就是反摧毁、反隐身、反干扰与反侦察。伴随当今DSP、微电子等技术的日渐成熟,为了能够更好的达成或满足雷达反摧毁、抗打击方面的能力需要,现代雷达系统大多选用了大规模集成电路以及模块化结构,以此来减小体积,减轻重量,提升自身的激动性,提高设备的通用性,且用多种诱饵技术来帮助实现自身生存能力的提高。伴随电子对抗技术的持续推新与成熟,雷达的生存环境变得越发复杂,所面临的威胁也日渐增多。为了能够提升雷达的反干扰作战能力,以及提高其在复杂电磁环境下发现目标的能力,研究领域开始大力改进天线性能及发射信号形式等。比如天波超视距雷达,其通过电离层的返回散射传播特性,对地平线以下的超远距离目标(比如隐形飞机等),实施早期预警。

1.3现代作战系统对雷达越发依赖

伴随当今多传感器信息以及多雷达组网的不断融合,雷达性能的持续提升,以及功能的日渐增多,现代作战系统表现出对雷达系统依赖性的大幅提升。需要指出的是,范围持续拓展的现代局部战争对于全方位、立体化信息需求的日渐提升,使得雷达须与其它情报收集系统相融合,比如电子情报技术、激光技术、红外技术等,以此来提升该方面的能力与水平。而通过对传感器、多雷达系统进行组网,来进行多源信息的深入融合,雷达系统能根据现实情况及相关需要,提供多种形式的数据观测,然后开展整体性的优化与处理,实现目标的实时发现,且从中搜集特征信息,以此为各类作战信息提供给指挥控制中心。而将其应用在军事领域中,有着诸多优势,如能够实现系统可靠性、生存能力的提升,可拓展时间与空间覆盖范围;此外,还能提升置信度及提高空间分辨力,实现信息模糊性的减少等。

2.基于虚拟仪器的雷达测试系统应用

伴随当今软件技术、计算机技术、微电子技术的持续发展,以及网络技术的不断成熟,这些技术有力推动着测试方法的不断更新,理论的日渐丰富,以及系统结构的多元化。现代雷达系统的大发展、大繁荣,除了要求測试系统有更高的可靠性、更好的机动性、更强的通用性、更轻的重量、更小的体积、更高的精度及更全的功能之外,还要求能够更好的适应现代化战争下的复杂、恶劣环境,另外,在抗毁坏、抗辐射及抗电磁干扰等方面的能力也要强。新型雷达测试系统正在朝向智能化、模块化、通用化、综合化、网络化及数字化的方向发展。

需要指出的是,将各种先进总线技术(如VXI、虚拟仪器技术及计算机技术等)融合在一起的虚拟仪器,是新型雷达系统自动化测试平台今后发展的重要方向。虚拟仪器(VI)实为一种将计算机硬件当作基础平台,由测量软件库、模块化硬件接口卡及传感器等所组成的测量系统。虚拟仪器系统能够借助软件编程,把多种类型的仪器模块,以一种比较合理、高效的方式组合起来,达成某种功能,并组建起将计算机作为运作核心的模块化仪器系统。相比于雷达系统测试仪器,虚拟仪器的优点主要有:(1)数据处理能力强大;(2)能够借助丰富的计算机软件资源,对一些仪器硬件实现软件化,并且还有助于物质资源节约,以及系统灵活性的增强,减少仪器测试个体间的不同所造成的误差。(3)以计算机总线与模块化仪器总线为基础,实现仪器硬件的模块化。因此,将虚拟仪器应用在雷达测试系统当中,有着积极作用与效果。

3.结语

综上,在信息技术、电子技术的不断驱动下,于数字化技术的辅助与影响下,军事技术获得了长足发展,新型雷达系统自动测试设备已经成为军事战争中不可获取的一部分,其能够为现代雷达系统安全、稳定、高效运行提供切实保证。因此,做好雷达系统的测试工作,尤其是应用好虚拟仪器技术,将测试工作做好,意义重大。

参考文献:

[1]宰辰熹[1]. 虚拟仪器技术在航空机载气象雷达测试系统中的应用[J]. 测控技术, 2017, 31(1):112-115.

[2]戴张敏, 黄生叶. 基于虚拟仪器技术的某型雷达性能测试系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术, 2017(23):218-219.

[3]孔德杰. 基于虚拟仪器技术的705D雷达自动检测系统[J]. 仪表技术, 2017(4):58-59.

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