总第Ｚ０５期 ２０１１年第７期 舰船电子工程 ５ｈｉｐ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ【．３１ Ｎｏ．７ ２３ 某型雷达自动检测系统改造 黄向清 汪铭东 （海军７０５工厂 湛江５２４０１６） 摘要某型雷达原有的故障自动检测系统比较落后，通过对该系统的改造，大大增强了系统的功能和可用度，并提高 了整个雷达的任务可靠性。 关键词ＢＩＴ；改造；ＡＲＭ ＴＮ９５７ 中图分类号Ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ Ｔｙｐｅ ＸＸＸ Ｒａｄａｒ’Ｓ Ａｕｔｏ Ｔｅｓｔ Ｓｙｅｔｅｍ Ｈｕａｎｇ Ｘｉａｎｇｑｉｎｇ Ｗａｎｇ Ｍｉｎｇｄｏｎｇ （Ｎａｖｙ ７０５ Ｆａｃｔｏｒｙ，ＺｈａＮｉａｎｇ ５２４０１６） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｙｐｅ ＸＸＸ ｒａｄａｒ Ｓ ｏｌｄ ａｕｔｏ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ＯＵｔ ｏｆ ｄａｔｅ．Ｂｙ ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ＢＩＴ’ｕｓｅａｂｌｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｄａｒ’ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒａｐｉｄｌｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ ＢＩＴ，ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ，ＡＲＭ Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍｂｅｒ ＴＮ９５７ １ 引言 自动检测系统（ＢＩＴ）的主要作用是：在设备工 示偏低、偏高；无法提供详细的故障信息、相关的参 考材料和可操作性强的维修建议。 ２）检测能力弱。由于原单片机运行速度慢、 作过程中实时检查、测试和记录整机及各系统的性 能，监测各重要部件的工作状态，以便全面掌握全 处理能力弱、算法简单等原因，原系统故障分析模 式单一，当故障有牵连时，无法进行科学、有效的判 断，故障定位的准确性较差。 ３）可靠性低。原系统共有１２块电路板，结构 和接口复杂，检测系统本身可靠性较低。 机工作情况；同时，及时发现机内存在的各种故障， 给使用和维护人员提供故障信息，指导维护人员快 速修复故障，提高维修效率。 ２原系统存在的主要问题 某型雷达设计定型于上世纪９Ｏ年代初，原机 内自动检测系统采用的技术相对较为落后，其核心 是一片８０３１单片机，基于该核心的自动检测系统 ３ 改造原则与技术实现 针对原系统存在的问题，在改造中遵循两条原 则：一是强化维修辅助功能，增强系统实用性；二是 简化电路设计，提高系统可靠性。 新系统硬件主要包括以下部分： ・主要存在以下问题： １）功能单一。原系统仅以故障代码的形式将 检测到的故障显示在几个７段数码管上，了解进一 步的信息需查阅说明书中的故障代码表，而且该代 码表提供的信息过于简单，涵盖内容不全；无法显 示关键检测点具体的电压、电流等测量值，只会显 信号规整与输人模块：负责对输入测量信号 进行处理，对各分机送来的监测信号，在故障采集 处理器的统一协调下，进行选通、归一化等操作。 ・故障采集与运算协处理器：采用多通道、高 速、高精度处理器Ｃ８０５１Ｆ２０６，完成对各个故障点 ＊收稿日期：２０１１年１月５日，修回日期：２０１１年２月１４日 作者简介：黄向清，男，工程师，研究方向：舰船雷达装备。汪铭东，男，硕士，高级工程师，研究方向：舰船雷达装备。 ２４ 黄向清等：某型雷达自动检测系统改造 总第２０５期 进行数据采集、Ａ／Ｄ变换、故障寻址等操作。 ・体子程序，但随时会被故障报警程序中断。 主控机及附属设备：主要由ＡＲＭ９主控机、 大容量ＦＬＡＳＨ程序存储器、ＳＤ卡读卡器、７英寸 彩色ＴＦＴ液晶屏和键盘、音响以及可编程接口模 ４新系统的主要特点 改造后的某型雷达故障检测系统具有如下功 能与特点： 块等组成。其中主机核心采用目前比较成熟的三 星公司ＡＲＭ９系列处理器￥３Ｃ２４１０；大容量 １）故障定位准确度高，可扩展性强。系统核 心采用ＡＲＭ９芯片，内建大容量存储器，集成了科 ＦＬＡＳＨ程序存储器可以根据需要，存储大量程 序，进行各种复杂的算法处理和大量多媒体数据存 学的故障排查算法和故障诊断程序，并将先期维修 储；ＳＤ卡读卡器可以对ＳＤ卡进行读写，记录机器 经验数据嵌入到系统中，从而用软件的方法提高了 工作状态数据；可编程接口为预留接口，方便日后 进行功能扩展。 到各故障监测点 信号规整与输入Ｉ Ｉ大尺寸液晶屏Ｊ厂．｛多媒体音响 故 ｉ！ｉｌ鑫 算Ｈ ＡＲＭ９主控机 加固专用键盘 丛鲎 可编程接口ｌ Ｉ盔 ｌ Ｌ１ ｓ咔读卡器 图１系统主体结构框图 系统软件主要分为４大部分：状态检测与记 录、预防性功能检查、故障查找与参数测量、多媒体 演示。 １）状态检测与记录是主程序，在机器正常运 行时，系统对各检测点进行巡检，发现故障时，立即 用图形、声响方式进行告知使用人员，同时将巡检 结果按照一定时间间隔进行记录。 ２）预防性功能检查是在雷达非工作期间（例 如对部分分机进行单独检查和维护保养时），对检 测点的状态进行监测，当发现参数偏移，虽然不影 响机器正常工作，但可能是故障征兆时，及时将这 些问题告知维护人员，对相关部位进行有针对性的 预防检修与维护，以便将故障消灭在萌芽状态。 ３）故障查找与参数测量是当雷达在“状态检 测”与“预防性功能检查”中出现故障后，系统给维 修人员提供辅助方法，根据一定的逻辑判断、先验 知识对故障点进行判断，同时给出各关键点的参数 值、偏离正常值的程度等信息，并准确指出故障部 件，指导技术人员进行现场维修动作。 ４）多媒体演示程序将各种雷达原理知识、维 修方法、维修技巧等信息以图片、文字、动画和视频 的方式进行演示，对于提高舰员自修水平作用很 大。在机器运行的任何阶段都可以单独调用多媒 故障诊断的智能程度和故障定位的准确程度，起到 辅助维修作用；而且，系统软件还具有开放性，可以 随时升级，将新的算法和经验数据加入到系统中。 ２）故障指示直观，数据显示具体。原故障采 集系统虽已将各关键点的电压、电流等数据送到采 集板，但未将这些数据显示出来，只用指示灯指示 出“偏高”、“偏低”。新系统通过采用高速、多通道 采样电路和大尺寸彩色液晶屏，实现了这些数据和 各分机状态的直观显示，可以显示诸多图像化、图 表化的故障内容和维修建议，并可进行人机交互。 如某监测点数据不正常，除了用红色标明故障可能 位置外，还会用文字说明故障详细情况，建议如何 进行排查，同时显示出备件存放位置，指导操作人 员迅速找到备件，进行维修，极大提高了故障排查 的针对性和有效性。 ３）功能丰富，实用性强。一是增加了故障和 状态长时间记录功能。只要雷达一开机，系统就开 始实时记录雷达各个故障监测点和数据采集点的 数据，并存储在大容量ＳＤ卡上，为“基于状态的维 修”［ ］提供了直接的支撑数据；二是增加了故障分 析系统。由于雷达何时出现故障，哪个地方出现故 障都会被客观真实地记录下来，因此可以定期或根 据需要将ＳＤ卡取下，插入到离线的故障分析计算 机进行精确分析。针对该型雷达，预先开发了故障 诊断和状态评估专用软件，该软件根据ＳＤ卡存储 的数据，对机器状态进行评估，给出保养和维修建 议，因此，该分系统相当于雷达的“黑匣子”。三是 增加了多媒体功能。将该型雷达的原理、结构、主 要信号关系、操作和保养知识等以多媒体形式存储 下来，可按照使用者的要求进行点播，以直观、形象 的形式在彩色液晶屏上进行显示，为舰员学习、使 用、维护装备提供简明易懂的服务。 ４）集成化和可靠性高。采用集成简化电路设 计，电路板数量由原来的１２块减少到２块，大大提 高了自检系统本身的可靠性。 ２０１ｉ年第７期 舰船电子工程 业出版社，１９９５ ５ 结语 通过对原系统存在的问题和新系统的使用需 Ｅ３］周沫，吴振宇．现代雷达机内测试系统的设计与实现 ＥＪ］．舰船电子工程，２００７，２７：１２９￣１３０ 求进行深入分析，充分运用目前成熟、通用的大规 模集成电路和可编程器件，成功完成了某型雷达新 型自动检测系统的研制。新系统实现了功能模块 ［４］刘岱．雷达系统的自检与测试［Ｊ］．现代雷达，１９９９（４）： ２３－－２５ Ｉ－５］周立功．ＡＲＭ微控制器基础与实践［Ｍ］．北京：北京航 空航天大学出版社，２００３ 大量增加和系统小型化、集成化的统一，符合预先 设计构想。实装运用表明，新系统功能强大，操作 简便，运行稳定，对于提高装备修理效率和维护水 ［６］甘茅治，康建设，高崎．军用装备维修工程学［Ｍ］．北京： 国防工业出版社，１９９９ Ｅ７］汪铭东，张瑁．军用电子装备维修新方向一ＣＢＭ［Ｊ］．舰艇 电子工程，２００７，２７：９～１１ 平，保持装备完好率具有重要意义。 参考文献 ［８］牛双诚，姜静．基于自动测试系统的装备远程诊断与维 修口］．航空维修，２００６（５）：３０－－３２ ［９］朱大奇．电子设备故障诊断原理与实现［Ｍ］．北京：电 子工业出版社，２００４ ［１］张恒喜．数字化维修理论与技术［Ｍ］．北京：国防工业 出版社，２００６：１２２￣１２３ Ｅｌ０］杨武．海军舰船电子装备维修保障研究ＥＪ］．舰船电子 装备维修理论与应用，２００５：ｉ０￣１３ ［２］杨为民．可靠性、维修性、保障性总论［Ｍ］．北京：国防工 乖 ’币 币 币 ！ ！ 币 币 币 币 书出 希 希出 毋 坏 绵 乖 筇 （上接第７页） ２）ＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎｅｒ是Ｓｙｂａｓｅ公司的一个功能 为现代高技术的代表之一。半实物仿真将朝着高 智能化和综合化发展，必将在工程技术领域发挥出 更大的作用。 参考文献 强大、独具特色的建模工具。它融合了应用程序建 模、业务流程建模和传统数据库建模等技术，使用 它可以方便地对管理信息系统进行分析研究设计。 ３）Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｖｉｓｉｏ是目前用得最多的 ＣＡＳＥ工具。它继承了Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｏｆｆｉｃｅ的操作方 Ｅ１］Ｆｉｓｈｗｉｃｋ Ｐ Ａ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ：ｇｒｏｗｔｈ ｔｈｒｏｕｇｈ 便特性，可以作为入门级建模学习工具，技术门槛 低，使用非常方便。它是一个图表绘制程序，提供 了日常使用中的绝大多数框图的绘图功能，同时提 供了部分信息领域的实物图，适合制作专业的演示 图形。 ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＣＳ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， １９９７，１４（１）：１３～２３ ［２］单家元，孟秀云，丁艳．半实物仿真［Ｍ］．北京：国防工业 出版社，２００８ ［３］王恒霖，曹建国．仿真系统的设计与应用［Ｍ］．北京：科 学出版社，２００３ ｒ４］Ｋａｌａｗｓｋ Ｒ Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ ａｎｄ Ｖｉｒｔｕａｌ ４ 结语 随着计算机技术、通信技术与传感技术为主导 的信息技术的发展，仿真技术作为高科技、定量化 的辅助研究手段，在科研、军事等领域研究中发挥 着越来越重要的地位。半实物仿真作为仿真技术 的重要代表之一，其经济效益和军事效益日益凸 显，特别在武器系统研究、军事装备训练等重要方 面有着举足轻重的作用。各国一直长期重视半实 物仿真，近年来，在计算机技术飞速发展的信息化 ＥｎｖｉｒｏｎｒｎｅｎｔｓＥＭ］．Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ，１９９３ ［５］Ｂｕｒｄｅｎ Ｇ．ＣｏｉｆｆｅｔＰ．Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｉｇｙ［Ｍ］． Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４ ［６］Ｊｏｈｎ Ｉｏｖｉｎｅ．Ｓｔｅｐ ｉｎｔｏ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ［Ｍ］．Ｕ．Ｓ． Ｗｉｎｄｃｒｅｓｔ／ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｉｎｃ，１ ９９５ ［７］王红兵．虚拟现实技术一回顾与展望ＦＪ］．计算机工程 与应用，２００１，２７（１）：４８￣５２ ［８］刘芳．分布式仿真系统中想定系统的设计与实现［Ｄ］． 北京：北京邮电大学，２００７ ［９］张红朴．实时分布仿真环境下的视景仿真技术研究 产业背景下，半实物仿真技术已成为现代工程技术 的重要支撑力量，广泛的应用于航天、电工、化工、 ［Ｄ］．西安：西北工业大学，２００６ ［１Ｏ］贾连兴．仿真技术与软件［Ｍ］．北京：国防工业出版社， ２００７ 通信，特别是军事等领域方面的工程设计研究，成
