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機(jī)載電子設(shè)備性能檢測訓(xùn)練分析論文
摘要：針對新型機(jī)載電子裝備性能檢測訓(xùn)練中測試項(xiàng)目多、指標(biāo)解讀難等難題，提出了一種基于半實(shí)物仿真的訓(xùn)練設(shè)備，該仿真設(shè)備具有與實(shí)際檢測設(shè)備一致的外形和結(jié)構(gòu)，能進(jìn)行真實(shí)度很高的顯示與操作訓(xùn)練，從而能仿真該型航空電子裝備的一二線地面檢測，并可靈活設(shè)置故障進(jìn)行排故訓(xùn)練。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)能夠很好解決性能訓(xùn)練中設(shè)備缺乏、訓(xùn)練時間有限等問題。
關(guān)鍵詞：維護(hù)訓(xùn)練器；半實(shí)物仿真；應(yīng)用電子技術(shù)論文
引言
新型機(jī)載電子設(shè)備具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴等特點(diǎn)，相應(yīng)的測試維修相對復(fù)雜，特別是對電子設(shè)備的性能檢測，需要檢測數(shù)百項(xiàng)的詳細(xì)的性能指標(biāo)，涉及的指標(biāo)多判讀難，而現(xiàn)行部隊(duì)維護(hù)訓(xùn)練通常結(jié)合任務(wù)實(shí)施，訓(xùn)練時間有限，人員培養(yǎng)周期長，難以較快培養(yǎng)出滿足該型電子設(shè)備性能檢測要求的合格維護(hù)人員。為了解決上述問題，基于半實(shí)物仿真設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種機(jī)載電子設(shè)備性能檢測訓(xùn)練仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠滿足對電子設(shè)備進(jìn)行一二線性能檢測訓(xùn)練的需要，能夠模擬外場檢查設(shè)備和內(nèi)場自動測試設(shè)備（AutomaticTestEquipment，ATE）的通電操作，對仿真電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)百項(xiàng)詳細(xì)性能指標(biāo)的檢測，用于訓(xùn)練維護(hù)人員性能檢測操作能力和性能指標(biāo)分析判讀能力。較大程度上增強(qiáng)了該型機(jī)載電子設(shè)備維護(hù)訓(xùn)練手段，為理論教學(xué)與技能訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合搭建了良好的平臺。
1訓(xùn)練系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)能夠在很大程度上替代實(shí)裝完成對該型機(jī)載電子設(shè)備的性能檢測操作訓(xùn)練，主要用于訓(xùn)練人員使用各型一二線檢測設(shè)備測試機(jī)載電子設(shè)備，獲取裝備各項(xiàng)具體性能指標(biāo)。具體的性能檢測可分為兩種，這兩種性能檢測的涉及到的檢測方式大有區(qū)別，因此對其的仿真也有很大的不同。（1）單個外場可更換單元（LineReplaceableUnit，LRU）的指標(biāo)測試，針對某一LRU的詳盡指標(biāo)性檢測。如某一接收機(jī)的靈敏度、精度，某一發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率等。這種測試多在二線檢測時進(jìn)行，測試時將LRU從機(jī)上拆卸下來后連接到ATE提供的測試平臺。（2）整個系統(tǒng)的功能測試，針對整個電子設(shè)備或某一分系統(tǒng)的功能性測試。這類測試涉及系統(tǒng)中大多數(shù)LRU，需要整個系統(tǒng)上電運(yùn)行。一般而言一線檢測多是這類測試，在設(shè)備裝機(jī)狀態(tài)下的進(jìn)行整機(jī)的原位測試。
2軟硬件實(shí)現(xiàn)
整套性能檢測訓(xùn)練系統(tǒng)可分為2大組成部分。半實(shí)物仿真裝備和半實(shí)物性能檢測設(shè)備，其中，機(jī)載電子設(shè)備半實(shí)物仿真模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)與實(shí)裝相同，可進(jìn)行故障設(shè)置及拆裝；半實(shí)物性能檢測設(shè)備用于對機(jī)載電子設(shè)備半實(shí)物仿真模型進(jìn)行供電和操作控制，系統(tǒng)組成如圖1所示。（1）機(jī)載電子設(shè)備半實(shí)物仿真模型。半實(shí)物模型按1∶1比例制作，包括了電子設(shè)備內(nèi)部各大部分共58個模塊，以及模塊間的供電電路、射頻信號電路、通信信號電路，連接關(guān)系與真實(shí)裝備基本一致。并在各模塊中設(shè)置了故障點(diǎn)和故障狀態(tài)采集電路。半實(shí)物仿真電子設(shè)備能夠替代實(shí)裝進(jìn)行操作難度大、危險系數(shù)高、損壞可能性大的性能檢測訓(xùn)練科目，同時還具備實(shí)裝不具備的故障設(shè)置功能。對機(jī)載電子設(shè)備半實(shí)物仿真模型的狀態(tài)控制與采集可分為3個階段。首先在訓(xùn)練開始階段，教員可通過串口通信對仿真裝備LRU的故障設(shè)置繼電器組輸出開關(guān)編碼量來設(shè)置指定故障；在外場一線檢查階段，在半實(shí)物仿真模型工作時（上電/自檢/發(fā)射），工控機(jī)通過RS232控制仿真裝備內(nèi)的仿真電路通斷與工作狀態(tài)的切換，同時采集仿真電路的回饋；在內(nèi)場二線檢測階段，通過工控機(jī)串口與數(shù)字I/O模塊通信完成信號采集。（2）半實(shí)物仿真性能檢測設(shè)備。能夠模擬ATE的功能，對半實(shí)物仿真電子設(shè)備進(jìn)行11個大項(xiàng)，167個指標(biāo)的性能檢測，并且能夠采集仿真電子設(shè)備中的故障狀態(tài)，在檢測過程中顯示出對應(yīng)的故障現(xiàn)象。半實(shí)物性能檢測設(shè)備內(nèi)部由供電單元、工控機(jī)、顯示器、采集控制單元組成。性能檢測的顯示與控制功能由運(yùn)行在工控機(jī)中的軟件完成，該軟件通過對半實(shí)物性能檢測設(shè)備中采集卡和控制卡的硬件通訊，來實(shí)現(xiàn)對半實(shí)物仿真模型的工作狀態(tài)的實(shí)時控制，并依據(jù)維護(hù)人員的選擇，顯示相應(yīng)的檢測結(jié)果。軟件的設(shè)計(jì)組成框圖如圖2所示。該軟件的系統(tǒng)運(yùn)行平臺為中文WindowsXP，開發(fā)環(huán)境為MicrosoftVisualStudio.NET2005，開發(fā)語言為C#語言，可分為3個層次，即接口層、檢測層、應(yīng)用層。接口層為RS232總線接口，實(shí)現(xiàn)與半實(shí)物的通信，發(fā)送控制碼，采集電子設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。檢測層實(shí)現(xiàn)指令的轉(zhuǎn)譯，將各種加電指令轉(zhuǎn)換為對應(yīng)地址的控制碼，由接口層發(fā)送給半實(shí)物電子設(shè)備；或是根據(jù)接口層實(shí)時采集的電子設(shè)備狀態(tài)確定電子設(shè)備的故障點(diǎn)，進(jìn)而表現(xiàn)出何種故障現(xiàn)象。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)與用戶的人機(jī)交互，各個按鍵的響應(yīng)、指示燈的顯示、自檢的動作等。該軟件的運(yùn)行流程如圖3所示。軟件啟動后，首先是初始化各種測試資源，連接仿真裝備；然后等待用戶操作選擇需要的測試項(xiàng)目，啟動測試；接著在測試過程中由軟件自動控制仿真裝備的工作狀態(tài)，逐項(xiàng)檢測裝備性能，逐項(xiàng)給出測試結(jié)果；最后，測試結(jié)束時記錄所有測試結(jié)果，并釋放測試資源。
3結(jié)束語
目前該機(jī)載吊艙維護(hù)訓(xùn)練系統(tǒng)已投入院校教學(xué)和部隊(duì)的技術(shù)保障訓(xùn)練實(shí)踐中，利用該半實(shí)物仿真性能檢測設(shè)備，受訓(xùn)人員能夠?qū)υ撔秃娇针娮友b備進(jìn)行各項(xiàng)功能檢查、技術(shù)指標(biāo)檢測、工作狀態(tài)標(biāo)校等維護(hù)科目訓(xùn)練。讓受訓(xùn)人員掌握航空電子裝備配套的各類地面檢測設(shè)備的操作使用方法的同時，深入接觸一些先進(jìn)的電子設(shè)備檢測手段。同時當(dāng)教員在仿真電子設(shè)備中設(shè)置故障后，檢測設(shè)備能真實(shí)再現(xiàn)故障現(xiàn)象，訓(xùn)練過程中受訓(xùn)人員需綜合運(yùn)用原理知識、通電測試、儀器工具等手段，來分析故障現(xiàn)象，最終定位并排除故障，從而培養(yǎng)受訓(xùn)人員的故障分析與排除能力。
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