遙測裝備遠程監控系統設計

黃開達

摘要：本文針對靶場遙測裝備數量多、分布廣、技術保障難度大等問題，提出了遙測裝備遠程監控系統設計方法，詳細介紹了系統的組成功能和各分系統設計方法，并對遠程監控系統在實際任務中的工作流程進行了設計，能夠實現對多套遙測裝備的遠程監控和數據處理功能，實現裝備端無人值守、遠程自動化運行管理。

[關鍵詞]遙測裝備 遠程監控 自動化運行管理

隨著導彈測控網的網絡化發展，測控站與指控中心采用TCP/IP協議，通過網絡通信鏈路實現與測控站之間的數據交互成為發展趨勢。針對靶場遙測裝備數量多、分布廣等特點，面臨裝備操管人員和技術力量相對不足，參試保障難度大的現實難題，為提高遙測裝備運行管理效率，迫切需要建設一套遙測裝備遠程監控系統，通過網絡實現對多套遙測裝備的遠程監控和數據處理功能，實現裝備端無人值守、遠程自動化運行管理。

1系統組成與功能

遙測裝備遠程監控系統由遙測裝備分系統、系統運行管理分系統和數據處理分系統組成，系統組成框圖如圖1所示。

（1）遙測裝備分系統主要完成導彈遙測遙控信號的收發、處理、調制解調和數據處理等功能，主要包括數據收發天線、信道處理子系統、基帶終端、數據處理終端和通信終端等設備。

（2）系統運行管理分系統主要完成設備的遠程監視控制、生成任務計劃和裝備的日常管理等工作，由裝備監控終端、遠程監控終端和服務器等組成。

（3）數據處理分系統主要進行導彈遙測遙控數據的處理工作，能夠完成遙測數據的實時處理和分發，由解密終端、解密器、數據處理終端和安控處理終端等組成。

2系統設計

2.1遙測裝備分系統

遙測裝備分系統主要由數據收發設備、數據處理終端和通信終端組成。

數據收發設備完成導彈測控信號的收發、處理和調制解調等功能，主要包括數據收發天線、信道處理子系統和基帶等設備。

其中數據收發天線完成對導彈遙測信號的接收和遙控信號的發射，通過伺服系統對天線進行驅動控制，具有自動跟蹤和程序跟蹤等多種跟蹤模式;信道子系統主要包括低噪放、功放、線路放大器、上變頻器、下變頻器、遙測基帶和遙控基帶等設備，主要實現對導彈信號的接收、變頻和調制解調等功能。

數據處理終端主要完成遙測數據實時和事后處理，接收導航衛星基準站數據，對遙測衛星導航數據進行挑路并完成導彈差分定位解算。

通信終端完成遙測關鍵參數的挑路功能，向指控中心發送遙測挑點、GNSS定位結果數據和伺服測角數據，接收并轉發數字引導和TO信息。

2.2系統運行管理分系統

系統運行管理分系統通過裝備監控終端和遠程監控終端實現系統各設備的監視控制、計劃生成、任務下發、故障報警、數據存儲等功能，分系統組成框圖如圖2所示。

系統可實現本控、分控、遠控三種控制方式。本控指各單機通過設備面板和程序界面對工作參數進行設置，此控制方式優先級最高分控指裝備監控終端通過網絡和串口監視各單機的工作狀態，對各分機工作狀態和工作參數進行設置，此控制方式優先級其次;遠控指遠程監控終端通過試驗網與裝備監控終端交互信息，通過裝備監控終端間接對各單機的工作狀態進行監視，并對工作狀態和工作參數進行設置，而且，裝備監控終端上導彈任務操作流程固定后，遠程監控終端直接使用這些任務操作流程制定工作計劃，此控制方式優先級最低。

裝備監控軟件部署在裝備監控終端上，主要完成裝備端所有的操控功能和服務功能，在執行任務計劃時對設備進行調度和流程的安排。遠程監控終端承擔著數臺遙測裝備的遠程控制任務，遙測裝備可處于無人值守狀態或只需少量人員值守。用戶一般在遠程監控終端上操控遙測裝備分系統，遠程監控軟件部署在遠程監控終端上，主要完成系統中所有設備的狀態監視和參數控制，完成與指控中心和各遙測裝備的數據交互。同時支持用戶制定任務計劃，控制遠程裝備在指定時間自動完成導彈跟蹤測量任務。

2.3數據處理分系統

數據處理分系統主要進行導彈下行遙測數據的處理工作，能夠完成導彈遙測數據解密、實時處理和分發工作。數據處理分系統由解密終端、數據處理終端和安控處理終端組成。

遙測解密終端完成下行遙測數據實時解密、處理監測等功能，數據處理終端完成遙測GNSS/BD差分定位解算功能和遙測挑路發送功能，安控數據處理終端完成遙測數據的安控大環比對功能。

3系統工作流程設計

遙測裝備遠程監控系統的工作流程共分為四個階段，分別為任務準備階段，導彈捕獲與跟蹤階段，數據解調輸出與處理階段和任務結束撤收階段。

3.1任務準備階段

在任務之前需要獲得導彈的理論彈道、遙測模擬數據等任務數據。任務前裝備進行定期標校和自檢，保證裝備技術狀態滿足任務要求。裝備監控終端根據設置的任務宏命令將各設備工作參數加載到各單機，并根據設備工作狀態信息配置最佳的信號通道。天控器根據導彈理論彈道數據確定捕獲導彈的等待位置，然后驅動天線座，使得天線指向等待位置。

導彈發射前將進行一系列測控通信系統聯調，指控中心會發出各種控制指令，檢查各遙測裝備的工作情況。指控中心的指令通過揚聲調度到達，中心站操作人員收到指令后依據指令類型分別調用遠程監控終端軟件相關執行函數，進而轉發給各遠端遙測裝備監控終端，裝備監控終端實時傳出裝備工作參數至遠程監控終端，進而再傳給指控中心計算機，這樣在各控制節點都可以觀察到當前各種設備的主要參數，全自動完成各種控制功能。

3.2導彈跟蹤與捕獲階段

各遠端遙測裝備監控終端收到T0信號后，裝備將立即轉入彈道數字引導方式工作。遙測裝備一°旦捕獲目標，判斷是否滿足自動跟蹤條件，自動轉為自跟蹤工作方式，遙測裝備將自動記錄遙測數據。裝備監控終端實時判斷裝備是否仍在跟蹤鎖定目標，如果丟失跟蹤目標，則裝備將從自跟蹤模式轉入數字引導方式。當裝備再次捕獲遙測信號時，遠端遙測裝備再次轉入自動跟蹤并記錄數據。如果裝備在丟失目標情況下對外通信中斷，則自動根據理論彈道進行程序引導，捕獲目標后轉入自動跟蹤。

3.3數據解調輸出與處理階段

接收到遙測信號后，基帶終端完成遙測信號的捕獲、解調和源碼數據的記錄。裝備監控終端根據遙測基帶設備上報的工作狀態，選擇信號質量較好的數據作為數據輸出源，數據輸出到系統的局域網中，通過裝備監控終端送遠程監控終端，再轉發給指控中心計算機。若需解密處理，則由遠端的遙測解密終端結合解密機對數據進行解密，解密之后再通過遠程監控終端發送到指控中心計算機。

數據處理終端對遙測GNSS/BD數據進行挑路，完成GNSS/BD差分定位解算，根據遙測參數實時顯示要求對遙測數據進行挑點處理，將GNSS/BD定位數據和遙測挑點數據發送到指控中心計算機。安控數據處理終端在指控中心安控臺發送遙控指令時，對遙測數據進行挑路，對安控大環比對結果進行監視。

3.4任務結束恢復階段

任務“下達結束口令或遠程監控終端發出結束指令，則本次任務結束，收藏天線，遠程監控終端生成本次任務的報表數據。

4結論

本文提出了遙測裝備遠程監控系統設計方法，通過對遙測裝備分系統、系統運行管理分系統和數據處理分系統進行詳細設計，可實現對系統各設備的控制管理、計劃生成、任務下發、監視工作狀態等遠程監控功能，并詳細設計了系統在實際任務中的工作流程，能夠實現對多套遙測裝備的遠程監控和數據處理功能，實現裝備端無人值守、遠程自動化運行管理，極大提高了裝備任務保障效能。

參考文獻

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