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相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計方法論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計方法論文

  【摘要】針對相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計問題,從系統設計的功能需求進行分析,設計系統層次架構與功能模塊等,進而構建多任務測試系統,以提高天線近場測試效率。

  【關鍵詞】相控陣雷達;天線;多任務;測試系統;設計方法

  近場天線測試系統作為相控陣雷達天線性能測試的主要手段,該系統隨著相控陣天線技術的完善,其測試效率也不斷提升。基于應用需求,近場天線測試系統實現多任務測試是發展的主要趨勢,目前該系統也已經被廣泛的推廣應用。

  一、相控陣雷達天線概述

  相控陣雷達包括有源電子掃描陣列雷達、無源電子掃描陣列雷達,其主要是通過改變天線表面的陣列波束合成形式,進而改變波束掃描方向的雷達。此類型的雷達天線的偵測范圍較為廣泛,利用電子掃描,能夠快速的改變波束方向,精準的測量目標信號。

  二、近場天線測試系統建設功能需求分析

  近場天線測試系統設計,需要做好軟件需求分析,此系統功能需求如下:1)要能夠滿足全測試周期可配置,以及軟件通用化需求。此功能需求的實現,責任需要構建眾多數據源輸入接口,配置通信協議以及軟件界面等,面向各類相控陣天線測試,進而達到通用化需求目標。2)實現多任務測試。相控陣雷達天線的不斷發展,使得傳統的單任務測試方法,已經難以滿足天線測試需求,基于此進行多任務測試方法設計,在測試探頭單獨掃描條件下,采取高密度測試方法,即多個頻率與波束等,實現高效測試。

  三、相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計方法

  多任務測試系統主要是利用軟件,進行測試參數預設,包括測試頻率、波束角度、掃描架運用范圍等。利用數據處理軟件,進行分解轉換測試,計算各采樣點數據,獲取天線方向圖性能參數,最后顯示圖像。3.1架構設計方法相控陣雷達天線近場多任務測試系統架構設計,其是基于構件化設計思想,利用軟件構成元素,由標準接口負責提供特定服務,以支持系統開發。系統架構中的構件庫,主要分為數據采集類、三維掃描控制補償類、方向圖與數據處理類,構件存在形式為COM、dll等,使用構件管理工具,則能夠進行動態加載與管理,進而在系統開發過程中,進行構件注冊與復制,實現版本控制。利用GetTypes靜態方法,來獲取Assembly內的構件類型,判斷構件類型,看其是否為構件接口所派生的,若是則運用Activator動態方法,即CreateInstan函數,來獲取構件,實現動態加載[1]。3.2多任務設計方法相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計時,需要進行多任務設計。相控陣天線的各波束狀態,主要是天線波控分系統控制,天線接收波控指令包,由波控分系統進行分解處理,對天線上的波束掃描進行控制。近場天線多任務測試設計,其核心思想是實現天線實時掃面測試,同時控制天線頻率與波束等的切換,進而實現實時同步切換。多任務測試系統運行的.過程中會產生大量的數據,因此為了避免數據訪問沖突,則采取創建多線程的方法,進行數據處理,將其分為數據處理與顯示型、接收機測試型、伺服控制型線程。線程創建后,將會獨立運行,各線程將會在其自身的時間段內,使用CPU,實現輪流執行與并發執行。3.3系統接口設計方法相控陣雷達天線近場多任務測試系統功能實現,數據源要與數據服務層實現交互,同時還需要確保數據服務層和客戶端實現交互。天線近場測試系統主要是利用數據源插件,來封裝底層API驅動或者通訊協議,基于標準函數,形成動態鏈接庫,以實現測試的實時性。系統數據服務層的功能為插件容器,當系統運行時能夠實現快速配置查找,動態的將插件放入系統構架中,或者從構架中取出,實現系統功能配置。利用TCP網絡通信,實現數據服務層和客戶端的信息交互,用戶可以登錄賬號,通過身份驗證后,完成界面文件下載,由客戶端負責發送TCP連接請求,基于通訊協議,進而實現交互。3.4控制器設計相控陣雷達天線近場多任務測試系統控制器設計,主要包括雷控信號仿真電路、GPIB接口電路、信號轉換電路與電源等。系統運行前,控制器通過GPIB接口電路,來接收系統中心的指令,記錄測試所需要的頻率碼與波位碼等,將其傳送給雷控信號仿真電路,基于定時協議,實現解碼與緩存。開始測試后,信號電路接收外觸發信號,基于各測試點,將雷控與定時信號傳送給天線,實現波位切換,同時而仿真電路能夠和雷控信號、定時信號協調發出信號。最后協調控制天線測試所需要的各種信號,實現多任務測試[2]。3.3結束語相控陣雷達天線近場多任務測試系統設計,需要合理設計系統架構,以及多任務測試功能、接口設計等,以確保系統能夠實現多任務測試與可拓展性,提高天線測試的效率。

  參考文獻

  [1]樊會濤,閆俊.相控陣制導技術發展現狀及展望[J].航空學報,2015(09):2807-2814.

  [2]金林,劉小飛,李斌,劉明罡,高暉.微波新技術在現代相控陣雷達中的應用與發展[J].微波學報,2013(Z1):8-16.

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本文來源http://www.nvnqwx.com/shiyongwen/2648055.htm
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