虚拟仪器在雷达测试方面的应用研究

汪永英

摘 要 测试技术是当前机械生产领域内相当重要的一项技术，当前设备生产，要想保证设备产品的性能和相应的指标合格，从元件到设备整机都需要进行大量的测试。在这样的背景之下，测试手段以及测试方法的研究具有重要意义。雷达是较为复杂的设备，当前在雷达测试上主要采用的还是标准的测试仪器手动进行雷达性能测试。虚拟仪器是仪器领域的重大突破，能够有效促进测试技术的进步，在当前雷达测试方面有了广泛应用，本文基于此进行具体的分析与介绍。

关键词 雷达测试;虚拟仪器;自动测试;雷达系统;VXI

引言

虚拟仪器是当前仪器领域的重大突破，在测试领域有较为广泛的应用空间。雷达作为一个精密复杂设备，在设备生产以及实际使用当中需要做大量的测试工作，在这个时候能够通过应用虚拟仪器实现测试手段的更新，从而更好地进行雷达测试工作[1]。VXI总线技术的出现，为虚拟仪器的产生奠定了基础，而VXI和VI在当前测试领域具有不错的应用价值，能够更好地解决测试问题。

1现代雷达的特点介绍与分析

从雷达面世之后，各个方面的需求推动着雷达不断发展，在原先的战争以及现在航空调度当中都有重要的应用价值。传统雷达仅仅是对目标的距离，目标方位角度以及高度进行测量，而现代雷达相较于传统雷达而言已经有了很大的改善与进步。一方面，现代雷达的整体功能上更加齐全，并且相较于传统雷达在各个方面的性能上都有了很大的提升;另外一方面，现代雷达与传统雷达相比对于不同的雷达工作环境能够更好地适应，而且在技术层面上也有了很大提升，具备“四反”功能[2]——即反干扰，反侦察，反隐身以及反摧毁。在实际雷达工作环境当中，电子对抗技术的应用是相当多的，给予雷达工作施加的干扰也是相对较多的，而现代雷达从技术层面上能够有效防止外界信号带来的干扰，更好地开展相关工作。除此之外，在当今社会，多雷达组网以及多传感器信息融合也成了雷达领域的发展方向，应用上也越来越广泛。

2虚拟仪器概述

VXI总线技术是虚拟仪器产生的基础，同时VXI中心概念技术也是在VME总线的基础上发展而来的。VME总线在设计的时候主要是为微型计算机服务的，因此并没有考虑到现代化的仪器需求，例如同步，触发等功能。而VXI总线设计的时候充分考虑到了现代技术发展的新需求，从而在VME总线的基础上进行了优化设计[3]。

虚拟仪器是在VXI总线技术发展产生的。虚拟仪器具有以下几个方面的优点，首先虚拟仪器相较于普通的雷达测量仪器而言，测量的精确程度是要高上不少的，并且具备可重复性，在实际应用当中建立了一些相应功能的数学模型。而后，测量速度也相对较快，建多种测试方法有效结合了起来，缩短了测试时间。其次，虚拟仪器还减少了测试系统的开关以及电缆的运用，利用公用的量化通道，利用统一标准来进行校准和修正，从而能够有效减少开关以及电缆，信号就不需要经过多个流程在不同仪器当中进行传递了[4]。最后，虚拟仪器还具有用户自定义功能以及可扩展性较好的特点，在实际使用过程中，添加了用户意愿的功能设计，这样在新功能需求下，不需要对雷达设备进行重复购买，实现了成本控制。并且，为了提高性能并且完善整个雷达测试系统，很多时候需要对测试系统的功能进行添加和优化，在进行这方面的工作的时候，可以相对方便地加入仪器模块，从而也避免了系统的重复设计与购置，有利于整个系统的扩展与优化。

当前工业控制当中，这项技术已经实现了应用。国外很多地区和国家都已经实现了VXI测试系统的应用，但目前我国在这一方面的应用相对较少。

3虚拟仪器在雷达测试中的应用分析与探讨

相较于传统的雷达测试仪器而言，虚拟仪器优势是比较明显的。虚拟仪器可以利用丰富的计算机资源实现软件化，尽可能降低由于传统仪器测试差异带来的误差，实际处理过程当中可以采用先进的数据处理和数据分析技术，并且通过设计出较为友好美观的交互界面加强测试系统使用的交互体验。

其次，当前计算机硬件资源是相当丰富的，而且EDA以及数字信号处理等计算机技术的研究与发展，也极大促进了虚拟仪器分析数据的速度，在实际雷达测试当中，这方面的要求实现相对较高的，通过应用虚拟仪器能够有效满足相关需求。

再来，VI系统整体上是适应信息化潮流的，在应用到雷达测试的过程中，能够根据不同模块和系统的技术特点，构建相应的仪器。而且，VI系统的灵活程度也相对较高，能够较好地实现网络化雷达测试以及雷达控制。

VXI总线在虚拟仪器当中应用较为广泛，能够大大降低设备的体积以及重量，从而能够让设备更加地方便携带。而且VXI总线数据吞吐能力也是相当强的，能够有效发挥计算机的作用，实现定位和同步的精确，这对于雷达测试而言具有重要意义，模块的可重复性也相对较强。而PXI总线整体结构上与VXI相似，但是在运行速度以及设备成本上实现了优化，兼容性和可扩展性都相对较好，整体雷达运作过程当中的测试以及测量工作能夠得到更好的开展，从而更好地完成雷达测试工作。

在具体应用当中，虚拟仪器不管是在雷达的元件抑或是雷达整个设备的测试过程当中都，能够发挥重要作用，例如天气雷达发射系统测试，发射机脉冲测试，雷达接收机测试等方面[5]。虚拟仪器在测试中的优势，能够充分得到应用和发掘，提高测试质量以及效率。

4结束语

当前虚拟仪器主要还是通过系统，抑或是软件开发的方式参与到雷达测试工作，实际应用中，也有较好的应用效果以及应用价值，能够有效推动相关工作的开展。

参考文献

[1] 杨峰辉，姜云.基于虚拟仪器技术的雷达测试系统研究[J].现代电子技术，2011（7）：23-25.

[2] 宰辰熹.虚拟仪器技术在航空机载气象雷达测试系统中的应用[J].测控技术，2012（1）：112-115，120.

[3] 卢剑奇，赵拥军，党同心.虚拟仪器技术在雷达系统测试中的应用[J].仪器仪表学报，2005（z2）：258-261.

[4] 薛嘉，蔡金燕，马飒飒.基于虚拟仪器的雷达装备ATS使用测试性验证系统设计[J].计算机测量与控制，2010，18（12）：2795-2798.

[5] 刘光普，梁莺，任雍，等.虚拟仪器在天气雷达发射系统测试中的应用[J].国外电子测量技术，2018，37（10）：71-75.