朱日玲
摘要:機載電子對抗裝備長時間使用會引起告警靈敏度和有效輻射功率下降,影響裝備的整體性能。射頻通道性能檢測技術可以準確掌握裝備整體性能的實際變化,是機載電子對抗裝備設計制作以及維護保養過程的關鍵。基于此,本文首先闡述機載電子對抗裝備射頻通道性能檢測的意義,并主要分析國外傳統軍事強國和國內在射頻通道性能檢測技術上的研究情況。
關鍵詞:機載電子對抗設備;射頻通道;性能檢測技術
引言:機載電子對抗裝備主要負責偵查、干擾和防御等戰略部署,隨著對抗裝備使用年限的增加,其電子偵查、電子干擾和電子防御相關功能的靈敏性和干擾有效輻射功率會有所下降,這使得對抗裝備的整體性能也會降低,不能有效發揮戰略功能。因此,需要通過射頻通道性能檢測技術來了解對抗裝備整體性能的變化趨勢,評估整個系統的作戰效能。
1射頻通道性能檢測的意義
射頻通道性能檢測最早是英美等傳統軍事強國在戰爭時期用于裝備維修和保障的手段,隨著戰爭的不斷深入和軍事技術的不斷發展,英美等國逐漸認識到傳統檢測模式不能完全保證機載電子對抗設備的作戰效能和完好率,所以,在傳統的自動測試設備和機內自檢設備的基礎上,對檢測技術進行不斷完善和改進。
這里需要引入射頻通道的概念。射頻通道是指射頻接收機和發射機及其前端的接收機、發射機和波導開關、振幅器等。射頻通道的性能直接影響整個機載電子對抗裝備的作戰效能,然而,機載電子對抗裝備的性能會隨著服役年限的增長而逐漸下降,例如,正常情況下系統告警靈敏度可以對180千米處的X型雷達形成有效告警,而如果告警靈敏度下降6db之后,有效告警距離會縮短至一半,這在戰場上是十分致命的[1]。
因此,英美等軍事強國為了及時發現射頻通道性能的變化,采用了全面端到端的性能測試,有效降低了未發現故障發現率,對系統性能的下降趨勢也得到了有效監控。
2射頻通道性能檢測技術國內外研究
2.1國外研究現狀
英美等傳統軍事強國在射頻通道性能檢測技術方面已經有了較為長久的發展歷史,其目前的技術水平也較為先進,因此,本文以西方軍事強國主要使用的手持式檢測設備和便攜式綜合測試設備為例,探討射頻通道性能檢測技術的細節。
2.1.1手持式檢測設備
手持檢測設備可以實現端到端的快速測試,主要測試告警通道威脅源探測、識別和方位判斷等功能的靈敏性,一般來說,需要在飛機起飛前進行測試。瑞士RUAG公司一直著力于研發手持式檢測設備,該公司與2014年推出的新型電子對抗系統綜合檢測設備Missim可以在20米范圍內模擬雷達、激光、導彈和敵方火力等威脅信號,最多可以模擬255個威脅目標。并且,該設備的距離補償功能還能夠實現告警靈敏度的定量測試,可以廣泛應用于F/A-18、F-5、CAMPS等飛機和裝備。
2.1.2便攜式綜合測試設備
便攜式綜合測試設備應用較為廣泛,目前比較先進的便攜式綜合測試設備主要有美軍的JSECST和英軍的CETET。JSECST可以滿足海軍和空軍的航線測試需求,它的主要用途是快速測試戰機裝備的射頻電子戰系統和航電系統以及對機載設備和電纜的故障進行診斷。該設備的雙通射頻模擬功能可以模擬16個威脅源信號,其優勢在于能夠對信號功率和干擾樣式進行時域和頻域的分析,形成多場景的環境仿真。CETET采用了最先進的合成儀器技術,體積和重量都比較小,設備集成度極高。并且,該裝備的非注入式測試方式可以完成飛機天線、天線測試罩、傳輸線、座艙顯示器、控制器、通道總線等設備的系統級測試[2]。
2.2國內研究現狀
我國近年來認識到射頻通道性能檢測的重要性,主要采用機內自檢、離位二線檢測和電纜連接檢測進行性能測試。
2.2.1機內自檢
大部分電子戰裝備具有機內自檢的功能,是對系統進行最初的故障檢測。所謂的機內自檢技術,就是系統或設備通過其內部的自檢測電路和軟件來完成系統或設備自身參數的檢測和故障診斷,然后進行故障隔離的綜合性技術手段。機內自檢技術可以分為集中式自檢和分布式自檢兩種:集中式自檢是指將裝備中采集的各種故障信息傳送到中央處理機進行統一的處理,通常應用于數據量小、處理速度要求不高的電子裝備自檢,但其缺點是采樣電路走線過長,而且通過中心處理和相互干擾,產生虛警的概率較高;分布式自檢是指裝備中的主要分機,均各自設有自檢電路,檢測結果由分機內的面板顯示,也可傳輸到中央處理機控制面板集中顯示,由于電子對抗裝備結構復雜,所以多采用分布式自檢。
2.2.2離位二線檢測
自動檢測設備(ATE>是武器裝備電子裝備、現代化指揮系統安全運行和準確操作所必需的重要支撐設備〔is-ia}。目前國內對機載電子對抗裝備的性能測試,主要依賴于離位二線檢測,就是將有關機載設備從飛機上拆下,依托自動檢測設備(ATE),對每一個組成分機的性能指標進行單獨檢測,這種方法雖然可以檢測出每個獨立分機的實際狀況,對于出現故障的部分進行精確定位,但是由于檢測是在每個分機單獨狀態下進行的,所無法實現對裝備系統的整體性能檢測,而且由于電子對抗裝備分機數量多、電纜交聯復雜,頻繁拆裝增加了地勤人員的工作量,還容易導致射頻電纜損傷,人為造成系統的性能下降或故障隱患。
2.2.3電纜連接檢測
檢測其收機靈敏度大小,比較常見的方法是電纜連接檢測,測試步驟較為簡單,首先對測試設備和電纜進行校準,然后將雷達信號模擬器(測試信號源)和系統接收機通過電纜連接起來,把雷達信號模擬器或信號源所產生的模擬信號直接注人到系統接收機,不斷減小信號功率的大小,進行系統接收機靈敏度的測試。這種方法可以排除天線和饋線故障等多方面的干擾因素,較為準確地測出接收機靈敏度的實際大小,但是該方法的缺點也是顯而易見的,因為測試信號是由信號源直接經電纜注入到接收機。測出的結果僅僅是接收機的靈敏度大小,另外,接收機前端還連有饋線和天線,信號在饋線中傳輸會有功率的損耗,裝機狀態下天線的電性能也會受到機體的影響,所以如果不考慮到接收機前端的信號變化,則不能反映出整個裝備系統可接收最小信號的實際值。同樣的道理,通過電纜連接的方式檢測電子對抗系統發射機的有效輻射功率E}時,也無法檢測出從機載發射天線所發出信號功率的實際大小[3]。
總結:綜上所述,機載電子對抗裝備長時間使用會引起告警靈敏度和有效輻射功率下降,影響裝備的整體性能。射頻通道性能檢測技術可以準確掌握裝備整體性能的實際變化,是機載電子對抗裝備設計制作以及維護保養過程的關鍵。因此,本文從射頻通道性能檢測技術的概念和檢測意義入手,分析了西方軍事強國的檢測設備和檢測技術以及國內射頻通道性能檢測技術的發展情況,希望為相關工作人員提供參考。
參考文獻:
[1]陳天馳,李文海,劉勇.機載電子對抗裝備射頻通道性能檢測技術綜述[J].電子設計工程,2019,27(04):122-126.
[2]陶存炳,黃偉,趙明峰.一種機載電子對抗設備測向精度驗證方法[J].雷達與對抗,2018,38(04):11-15.
[3]蔣平虎,蘇萍貞.關于機載電子戰技術發展的思考[J].航天電子對抗,2018,34(02):56-60.