BIT技術在艦炮武器系統(tǒng)中的應用

摘 ?要：超速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術使武器裝備的故障診斷能力得到大幅度的提升，機內(nèi)檢測（BIT，Built-In Test）技術是一種能夠提高系統(tǒng)的測試性、維修性的重要技術，是實現(xiàn)電子系統(tǒng)、電子設備的故障檢測和故障隔離的重要手段之一。該技術已經(jīng)廣泛的應用于目前的航空航海和武器系統(tǒng)當中，在本文中，我們以某型艦炮武器系統(tǒng)的機內(nèi)自檢設備（BITE，Built-In Test Equipment）為例。簡要介紹了BIT技術的發(fā)展、BITE設備的組成、接口和工作流程。

關鍵詞：艦炮武器系統(tǒng);機內(nèi)檢測技術;BITE

中圖分類號：TJ391 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）05-0011-03

Abstract：The rapid development of modern information technology has greatly improved the fault diagnosis capability of weapons and equipment. Built-In Test （BIT） is an important technology that can improve the testability and maintainability of the system. One of the important methods to realize fault detection，isolation of electronic system and electronic equipment. This technology has been widely used in current aeronautical navigation and weapon system. In this paper，we take the BITE equipment of a certain type of naval gun weapon system as an example. A brief introduction to the development of BIT technology，the composition of BITE equipment，interfaces and workflow.

Keywords：naval gun weapon system;Built-In Test technology;BITE

1 ?概述

隨著電子技術與計算機技術的發(fā)展，武器系統(tǒng)的功能也日趨完善，可靠性得到很大提高，但仍難免出現(xiàn)故障或參數(shù)漂移，為最大限度的提高武器系統(tǒng)的可靠性，及時發(fā)現(xiàn)故障，保證設備參數(shù)處于最佳狀態(tài)，如何充分利用計算機技術和通訊技術實現(xiàn)對高性能武器系統(tǒng)的自動檢測和故障診斷，提供及時、準確的科學依據(jù)，已經(jīng)受到世界各國的普遍重視。通常檢測手段有三種：

（1）手動檢測：即借助萬用表、示波器、頻率計、功率計等互相獨立的儀器來手動測量設備的各項技術參數(shù)，然后通過人工判斷故障所在。這種檢測方法，成本很低，通用性強，精確度低，可靠性差，效率低。顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。

（2）通用自動化測試設備（ATE）測檢：自動測試設備在電子設備測試和維護檢修中的作用越來越重要，但普及使用還有很大的難度。首先，這些先進檢測設備價格昂貴，會增加整個系統(tǒng)成本。其次，專用性差，維修不便。此種設備一般為通用，但用到專用的系統(tǒng)中沒有太大優(yōu)勢，而且這種設備大多為外國制造或用外件組成，一旦損壞，需花費大量時間送國外檢修，不適于軍方使用。再次，沒有軟件自主產(chǎn)權，受人挾制。并且，我們會在以后應用軟件升級方面花費大量的資金，不適合我國國情。

（3）機內(nèi)檢測技術：即BIT技術，將系統(tǒng)專用的檢測設備通過合理的設計融入到整個系統(tǒng)中，隨時進行自動化檢測。由于高度的整合性，大大降低了生產(chǎn)成本，使大部分單位能夠承擔。由于這種檢測單元是系統(tǒng)的一部分，聯(lián)系緊密，無縫連接，并且專機專用，針對性強，這樣的設備軟件一般為自己生產(chǎn)，擁有自己的知識產(chǎn)權，可以隨著要求的提高而不斷升級完善[1，2]。

按照美軍標MIL-STD-1309C的定義，BIT是指“系統(tǒng)、設備內(nèi)部提供的監(jiān)測、隔離故障的自動檢測能力”。“系統(tǒng)主裝備不用外部測試設備就能完成對系統(tǒng)、分系統(tǒng)或設備的功能檢查、故障診斷與隔離以及性能測試、它是聯(lián)機檢測技術的新發(fā)展”。

負責完成機內(nèi)檢測的設備被稱為BITE，BITE作為艦炮武器系統(tǒng)檢查訓練的專用設備，是提高系統(tǒng)測試性、保障性和維修性能力的重要支撐設備，能全面掌握系統(tǒng)工作狀態(tài)，減少系統(tǒng)訓練費用，提高全武器系統(tǒng)工作質(zhì)量和戰(zhàn)備完好性，為滿足系統(tǒng)的維修性、測試性和保障性需求提供高效支持。

本文以某型艦炮武器系統(tǒng)的BITE為例。簡要介紹了該設備的組成、接口、輸入輸出和工作流程。

2 ?設備簡介

BITE作為某型艦炮武器系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、檢查、訓練和數(shù)據(jù)錄取、分析設備，主要信息流程是接收系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡通信信息，結合偵聽的系統(tǒng)網(wǎng)絡通信信息，采集相應設備（火炮、雷達、捷聯(lián)）的姿態(tài)信息和其它輸入信號，在不同工作方式下，驅動系統(tǒng)進行故障檢測、精度檢查、模擬訓練，并綜合顯示系統(tǒng)和網(wǎng)絡的監(jiān)控結果，記錄并分析網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)。

具體的使命任務如下：

（1）完成系統(tǒng)檢查、訓練和數(shù)據(jù)錄取任務;

（2）完成系統(tǒng)網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控和設備狀態(tài)監(jiān)控任務;

（3）完成系統(tǒng)錄取數(shù)據(jù)的分析、管理和輸出控制任務。[3]

BITE主要由主控計算機、數(shù)據(jù)計算機、網(wǎng)絡模塊、內(nèi)部通信交換機和其他相關模塊組成。

主控計算機主要由中央處理板、雙冗余網(wǎng)卡和電子盤組成，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信、綜合顯示、檢查和訓練功能;數(shù)據(jù)計算機主要由中央處理板、兩塊偵聽網(wǎng)卡和電子盤組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄取、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)輸出管理功能。

網(wǎng)絡模塊采用4塊自適應以太網(wǎng)卡，接入交換機的兩個網(wǎng)絡通信模塊。主控計算機雙冗余網(wǎng)卡連接通信端口，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能;數(shù)據(jù)處理計算機1塊偵聽網(wǎng)卡連接偵聽端口，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)偵聽功能;主控計算機使用1塊網(wǎng)卡通過內(nèi)部通信交換機與其他相關模塊實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡通信。

BITE的外部接口包括數(shù)字量（網(wǎng)絡和串行接口）接口和模擬量接口，數(shù)字接口包括網(wǎng)絡接口、串口，網(wǎng)絡接口又分為網(wǎng)絡通信接口和網(wǎng)絡偵聽接口，內(nèi)部接口則是各個功能模塊之間的接口。

根據(jù)設備的功能及其與系統(tǒng)內(nèi)其他設備的接口我們可以建立BITE的物理模型，明確BITE的輸入輸出關系，具體的框圖如圖1所示。

輸入信息包括網(wǎng)絡通信信息、網(wǎng)絡偵聽信息、跟蹤雷達輸入信息和系統(tǒng)時鐘信息。輸出的信息則包含設備狀態(tài)監(jiān)控（在線故障監(jiān)控）、網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控、通道檢查結果、狀態(tài)檢查結果（離線故障檢查）、精度檢查結果、訓練工作流程和評估信息、數(shù)據(jù)記錄分析結果、雷達模擬信號、故障診斷定位信息等。

3 ?工作流程

BITE提供良好的人機交互界面，設備開機后，操作人員可根據(jù)提示選擇工作方式，總體工作流程圖如圖2所示。

3.1 ?戰(zhàn)斗

戰(zhàn)斗工作方式主要負責在線故障檢測、網(wǎng)絡監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄。

（1）故障監(jiān)控：實時監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)設備工作和狀態(tài)檢測點的工作狀態(tài)，完成系統(tǒng)戰(zhàn)時故障檢測和快速定位，故障定位到可更換單元或功能模塊;

（2）實時監(jiān)視武器系統(tǒng)網(wǎng)絡狀態(tài);

（3）戰(zhàn)斗數(shù)據(jù)錄取及對數(shù)據(jù)按要求進行分析。

3.2 ?檢查

檢查工作方式主要負責能夠通過偵聽系統(tǒng)網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)，提取所需信息，進行系統(tǒng)狀態(tài)檢查、網(wǎng)絡通道檢查、系統(tǒng)精度檢查和BITE自檢，顯示檢查結果。

（1）狀態(tài)檢查：在檢查訓練設備驅動下，系統(tǒng)內(nèi)各單機設備進行機內(nèi)檢測，檢測結果由BITE匯總進行處理，顯示故障代碼和處理提示等檢查結果信息，可達到較高的故障定位能力，并可進行系統(tǒng)級的故障檢測、分析和處理工作。

（2）通道檢查：在通道檢查狀態(tài)下，BITE給檢查通道發(fā)送檢查命令，BITE實時錄取報文，并進行比對，最后給出誤碼率的測試結果評定，檢查網(wǎng)絡通訊功能是否正常。

（3）精度檢查：BITE生成模擬目標回波信號，驅動雷達跟蹤及全系統(tǒng)聯(lián)動，通過網(wǎng)絡偵聽并與理論值進行比對，檢查系統(tǒng)解題精度。

3.3 ?訓練

訓練工作方式主要負責目標戰(zhàn)術環(huán)境模擬和目標航路生成，利用模擬目標信號，驅動系統(tǒng)進行模擬訓練并評估訓練結果。

3.4 ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理工作方式主要對錄取數(shù)據(jù)進行處理并可視化顯示。能將錄取數(shù)據(jù)文件導出。接下來我們介紹具體的數(shù)據(jù)處理功能：

（1）數(shù)據(jù)解析功能：將錄取的網(wǎng)絡傳輸?shù)牟豢勺x的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議解析為可讀數(shù)據(jù)，解析后的數(shù)據(jù)格式為DAT，支持多種查看方式;

（2）顯示的功能：顯示當前解析的全部數(shù)據(jù)，并且可根據(jù)用戶自定義顯示需要查看的字段，例如：時間、距離、方向、設備等等;

（3）數(shù)據(jù)導出功能：我們可通過U盤、刻錄機、網(wǎng)絡等多種方式將設備中的記錄和解析數(shù)據(jù)導出，在其他設備上進行查看;

（4）刪除功能：可通過界面選擇刪除或者批量刪除錄取數(shù)據(jù);

（5）排序功能：可將解析的數(shù)據(jù)按自定義屬性進行排序，例如：時機、距離、方位等，也可對錄取的所有數(shù)據(jù)文件按自定義屬性進行排序，例如：時間、文件名、大小等;

（6）重命名功能：可將錄取的數(shù)據(jù)文件進行重命名操作，并支持中英文。

4 ?結 ?論

隨著裝備技術的發(fā)展，可靠性、可維修性和武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能都成為戰(zhàn)斗力的重要組成部分和根本保證。注重裝備的可靠性、可維修性可以提高作戰(zhàn)能力、增強生存能力、降低使用保障費用。

BITE能全面掌握系統(tǒng)工作狀態(tài)，減少系統(tǒng)訓練費用，提高全武器系統(tǒng)工作質(zhì)量和戰(zhàn)備完好性，為滿足系統(tǒng)的維修性、測試性和保障性需求提供高效支持。

參考文獻：

[1] 徐永成，溫熙森，易曉山，等.機內(nèi)測試技術發(fā)展趨勢分析 [J].測控技術，2001（8）：1-4.

[2] 朱萬年.智能化機內(nèi)測試驗證系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [J].航空電子技術，1998（4）：36-43.

[3] 鄭文榮，嚴東，李文雷.BIT在艦炮武器系統(tǒng)的應用淺析 [J].國外電子測量技術，2011，30（11）：33-35.

作者簡介：冀山（1971-），男，漢族，河南南陽人，二級技師，研究方向：艦炮武器系統(tǒng)訓練和模擬專業(yè)。