基于PCI-9846武器数据链测试技术的研究及实现

　　应用领域

　　基于PCI-9846武器数据链测试技术应用于航空领域，实现了数据链仿真场景的测试。

　　挑战

　　基于PCI-9846武器数据链测试系统以计算机和武器数据链模拟功能模块为核心，其性能先进、结构紧凑、操控性强，在仿真应用测试、协议测试方面具有独特的一面，达到了动态测试、智能测试的要求。

　　被测武器数据链系统的性能指标覆盖射频性能、时间同步、信号格式、图像处理、电磁兼容、天线跟踪等方面，测试系统实现了对数据链系统联调、技术阵地检测、生产调校、故障发现等功能，达到了全系统一体化动态测试的目标。

　　在测试技术方面，基于电磁波传播理论，提出微暗室、近场模拟开放空间实际环境的测试方法，采用微波网络系统辨识技术确定近场收发天线之间的传递函数，实现了实时在线射频信道定量测量，降低无源互调，解决了高功率防护和电磁兼容问题；提出了武器专用数据链测试系统的协议测试技术，进行协议统计分析、数据处理，并通过这种协议测试技术手段实现了对武器数据链协议一致性、互操作性、鲁棒性的测试。

　　解决方案

　　基于PCI-9846武器数据链测试系统主要由工业控制计算机和武器数据链模拟功能模块组成。采用了Delphi编程语言， 中文化的图形操作界面，实现了测试系统所需的操作功能。工业控制计算机内部扩展多个RS-422串行接口和USB2.0接口。其中对外的RS-422接口用于与武器测试系统传输双向串行控制数据，接收指令信息，并通过对内的RS422接口将数据链传输的状态信息传送到武器测试系统，同时也能够对武器数据链模拟设备进行指令控制。USB2.0接口用于转存或接收外部规定格式的图像与信息文件，用于图像和信息数据还原处理。工业控制计算机还用于测试控制，接收武器测试系统的命令或由本地产生命令通过I/O数字接口控制程控衰减器，用于测试数据链接收机灵敏度。工控机内部插接PCI-9846高速数据采集卡，完成图像数据的采集及图像分析处理，并实现图像存储和回放。武器数据链模拟设备完成指令信息的发射、图像及状态信息的接收。指令由武器测试系统或本地工控机产生，产生的指令通过模块的指令基带处理、调制并发射。同时模块的图像接收机接收信号并解调和进行基带处理，输入至PCI-9846高速数据采集卡，由工控机对接收的图像进行分析处理。

　　1. 概述

　　传统的武器数据链测试方法多以传输系统的静态性能参数检测为主，难以对数据链出现的瞬态异常情况做出正确地判定，更不可能对正常使用情况进行动态仿真测试，最终也就不能有效地保证数据链无故障可靠应用。武器数据链动态仿真测试作为新一代武器系统采用SDP（Structured Distributed Programming） 技术开发的分布式并行测试中的一个重要组成部分，在完成数据链自身测试的同时，也为武器系统其他单元的仿真测试提供配套的功能。ADLINK公司PCI-9846高分辨率高速数据采集卡在武器数据链测试系统中，以其宽动态范围、板载512 MB内存及不受PCI总线速率限制的突出特点，助力武器数据链测试，满足了并行、动态及仿真测试等复杂应用需求，成为测试系统中的技术亮点，提升了测试技术水平。

　　该测试系统具有体积小、定量测试精度高，自动化水平高、工作可靠等优点，达到了模块化、通用化、系列化要求，在军事和经济效益方面有显著特点。

　　2. 数据链仿真测试技术

　　武器数据链测试系统以计算机和武器数据链模拟模块为核心，其性能先进、结构紧凑、操控性强，在仿真应用测试、协议测试方面具有独特的一面，达到了动态测试、智能测试的要求。

　　被测武器数据链系统的性能指标覆盖射频性能、时间同步、信号格式、图像处理、电磁兼容、天线跟踪等方面，测试系统实现了对数据链系统联调、技术阵地检测、生产调校、故障发现等功能，达到了全系统一体化动态测试的目标。

　　在测试技术方面，基于电磁波传播理论，提出微暗室、近场模拟开放空间实际环境的测试方法，采用微波网络系统辨识技术确定近场收发天线之间的传递函数，实现了实时在线射频信道定量测量，降低无源互调，解决了高功率防护和电磁兼容问题；提出了武器专用数据链测试系统的协议测试技术，进行协议统计分析、数据处理，并通过这种协议测试技术手段实现了对武器数据链协议一致性、互操作性、鲁棒性的测试。

　　3. 数据链测试系统组成

　　3.1硬件组成

　　数据链测试系统主要由工业控制计算机和武器数据链模拟模块组成，如图1所示。

　　工业控制计算机内部扩展多个RS-422串行接口和USB2.0接口。其中对外的RS-422接口用于与武器测试系统传输双向串行控制数据，接收指令信息，并通过对内的RS422接口将数据链传输的状态信息传送到武器测试系统，同时也能够对武器数据链模拟设备进行指令控制。USB2.0接口用于转存或接收外部规定格式的图像与信息文件，用于图像和信息数据还原处理。工业控制计算机还用于测试控制，接收武器测试系统的命令或由本地产生命令通过I/O数字接口控制程控衰减器，用于测试数据链接收机灵敏度。工控机内部插接PCI-9846高速数据采集卡，完成图像数据的采集及图像分析处理，并实现图像存储和回放。

　　图1 数据链测试系统组成

　　武器数据链模拟设备完成指令信息的发射、图像及状态信息的接收。指令由武器测试系统或本地工控机产生，产生的指令通过模块的指令基带处理、调制并发射。同时模块的图像接收机接收信号并解调和进行基带处理，输入至PCI-9846高速数据采集卡，由工控机对接收的图像进行分析处理。

　　数据链测试系统的应用测试框图如图2所示。

　　图2 数据链测试应用框图