跟蹤雷達“指示引導”功能軟件測試方法研究

摘 要： 在此研究用軟件測試的方法對跟蹤雷達“指示引導”功能進行測試。采用功能分解法對“指示引導”進行功能分解，分析典型空中高機動目標運動特性，設計了目標直線、圓周、俯沖等簡單運動模型。運用模擬目標對雷達進行指示引導，以指示數據與雷達實際跟蹤結果數據一次差結果作為功能是否合格的判據。給出了測試系統設計框圖和運動模型實現程序，實際測試數據表明，有效地對雷達進行了跟蹤引導，一定程度上解決了運用真實目標試驗代價高昂的問題。

關鍵詞： 跟蹤雷達； 指示引導； 軟件測試； 功能分解法

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0081?02

跟蹤雷達波束較窄，雷達系統主要工作方式為：接受上級系統目標指示數據，驅動伺服系統調轉天線，掃描并截獲目標。某型跟蹤雷達具有跟蹤音速、高機動空中小目標能力，用真實目標組織試驗難度極大。本文研究用軟件測試的方法對“指示引導”功能進行測試。

1 “指示引導”功能軟件測試方法

1.1 系統分析

采用功能分解法對“指示引導”進行功能分解，主要分為接收目指、搜索目標、跟蹤目標3個過程，接收目指與目標運動特性和空間位置緊密相關，與跟蹤雷達特性關系不大，所以可用“等價類法”由軟件模擬目標代替真實目標來測試“接收目指”功能[1?2]。軟件模擬搜索雷達給跟蹤雷達發送高速、高機動模擬目標，跟蹤雷達顯控分系統對引導數據平滑處理驅動伺服系統調轉天線跟蹤目標。因為是模擬數據，雷達不能截獲目標，只能在搜索門限范圍內搜索目標。數據錄取設備錄取指示引導數據和伺服系統天線指向數據，時間對準后做一次差處理。因此，以一次差結果是否超出搜索門限作為“指示引導”功能是否合格的判據[3?4]。

目標類型有空中目標和海面目標，主要參數為相對本艦的方位、距離、速度、加速度等，海面目標在同一平面運動，其目標運動模型較為簡單。空中目標運動速度快，機動性強，試驗組織難度大，運動模型復雜，空中目標模擬是功能測試的重點。

1.2 測試系統設計

該測試系統的關鍵是數據模擬計算機模擬的數據逼真度，基本思路：模擬計算機模擬超聲速遠程反艦導彈末端機動數據向被測系統發送，驗證被測系統能否及時正確響應。搜索雷達所發指示引導數據為目標相對本艦運動參數，主要為相對本艦距離、方位、高度、速度、加速度，反艦導彈上述運動參數按協議向被測系統發送[5?6]。

超聲速遠程反艦導彈飛行彈道一般可分為6段：爬升段、高空平飛段、降高段、低空平飛段、機動段和自導段。前5段彈道屬于自控段飛行彈道，跟蹤雷達作用范圍基本不在其末端。反艦導彈末端機動的方式主要有：

（1）躍升機動，如美國的“捕鯨叉”（AGM284A）；

（2）蛇行機動，如俄羅斯的“白蛉”（3M80），也稱為“日炙”或“馬彈”；

（3）擺式機動；

普通商用計算機沒有422接口，市場有USB與422口的互轉設備，安裝驅動程序后，系統可當著232串口來處理，串口程參數設置如下：設置緩沖區的大小為512，輸入方式為二進制，波特率等參數為“9 600，n，8，1”。應用程序設置反艦導彈的初始參數后，在定時器事件中實時計算反艦導彈運動參數，按特定數據結構向被測系統中顯控分系統422口發送，顯控分系統驅動伺服分系統搜索目標。模擬目標方位引導數據和雷達跟蹤數據見表1。

表1 模擬目標方位引導數據和雷達跟蹤數據表

在實際作戰過程中，搜索雷達的目標指示引導數據不會平穩發送，為了增強數據真實性，測試系統中加入了引導數據質量的因素，除了模擬理想的連續穩定的數據外，還模擬了搜索雷達數據不連續或目標丟失等狀態。

2 結 語

采用外場仿真試驗檢驗跟蹤雷達“指示引導”功能的優點是可以全系統聯動，整個信息處理流程與實戰一致，不足之處是目標運動特性受實裝限制較大。軟件測試的優點是目標運動參數可靈活設置，不足之處是不容易做到對雷達“跟蹤能力”的檢驗。外場仿真和軟件測試互為補充，可為裝備鑒定、定型提供更全面的數據。

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