中電儀器已形成自主可控的技術(shù)體系和規(guī)模化發(fā)展的產(chǎn)品體系,手持式、便攜式、臺(tái)式、模塊化儀器和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)全面發(fā)展,測(cè)試頻率覆蓋射頻、微波毫米波、太赫茲、紅外、紫外,產(chǎn)品品種躋身世界前列,在國(guó)家載人航天、探月、核高基、北斗、寬帶移動(dòng)通信等重大工程中發(fā)揮著重要的測(cè)試保障作用。
中電儀器在自動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域,通過(guò)長(zhǎng)期跟蹤國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的自動(dòng)測(cè)試技術(shù)和多年的技術(shù)積累,采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu),結(jié)合國(guó)內(nèi)裝備的測(cè)試需求,形成了“1類核心軟件+四類通用測(cè)試平臺(tái)+若干個(gè)實(shí)用化系統(tǒng)”產(chǎn)品體系,包括自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通用測(cè)試平臺(tái)、通用共性測(cè)試平臺(tái)、雷達(dá)測(cè)試平臺(tái)、電磁環(huán)境測(cè)試平臺(tái)和通信與通信與電子對(duì)抗測(cè)試平臺(tái)。
自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是電子測(cè)量?jī)x器的重要門(mén)類,是指在最小程度的人工參與下,對(duì)各種電子設(shè)備研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)、使用與維護(hù)修理全壽命周期的各種定量、定性參數(shù)進(jìn)行分析評(píng)定、故障診斷和故障預(yù)測(cè)的手段和方法的總稱。
自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)和測(cè)試程序集(TPS)兩部分, ATE主要是指用來(lái)完成測(cè)試任務(wù)的全部硬件和相應(yīng)的操作系統(tǒng)軟件,包括硬件測(cè)試平臺(tái)和軟件測(cè)試平臺(tái);TPS與被測(cè)對(duì)象及其測(cè)試要求密切相關(guān),包括測(cè)試程序(TP)、接口適配器(ITA)和測(cè)試程序集文檔(TPSD)三部分。具有儀器的互換性、系統(tǒng)配置的靈活性、TPS的可移植性和互操作能力、良好的可維修性、測(cè)試診斷的有效性等功能特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、雷達(dá)、通信和武器裝備等國(guó)防和工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
一、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通用測(cè)試平臺(tái)
在硬件平臺(tái)方面,中電儀器無(wú)論是機(jī)箱設(shè)計(jì)加工、控制總線選擇,接口適配器設(shè)計(jì),還是配套儀器資源研制都具有相當(dāng)高技術(shù)水平,不但支持國(guó)內(nèi)外上千種通用臺(tái)式儀器和模塊化儀器,而且還自主研制出構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的GPIB儀器136種、VXI、 cPCI、PXI和LXI接口的模塊化儀器49種,并且每年增加10個(gè)以上新產(chǎn)品。
在軟件平臺(tái)方面,中電儀器開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)TestCent通用軟件平臺(tái),該軟件平臺(tái)采用基于“核心層+插件”的結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)成核心層的測(cè)試程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行平臺(tái)能支持當(dāng)前最為通用的各類開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)的測(cè)試程序,實(shí)現(xiàn)了測(cè)試程序運(yùn)行環(huán)境、開(kāi)發(fā)環(huán)境與測(cè)試程序分離。
在通用硬件和軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,中電儀器針對(duì)構(gòu)成不同軍用電子裝備共性設(shè)備的測(cè)試需求,開(kāi)發(fā)出天線通用測(cè)試平臺(tái)、材料測(cè)試平臺(tái)、微波多功能組件測(cè)試平臺(tái)、雷達(dá)罩通用測(cè)試平臺(tái)、電路板測(cè)試與故障診斷通用平臺(tái)等十幾種共性通用測(cè)試平臺(tái)。另外,針對(duì)具體型號(hào)裝備的測(cè)試需求,中電儀器圍繞電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)、雷達(dá)裝備、通信與導(dǎo)航、電子偵察與電子干擾裝備的測(cè)試研制出多種自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)并得到成功應(yīng)用。
二、通用共性自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)
應(yīng)用Test Center通用自動(dòng)測(cè)試軟件平臺(tái)和完備的硬件平臺(tái),中電儀器針對(duì)構(gòu)成不同類型裝備的共性設(shè)備,如天線、微波多功能組件與模塊、T/R組件、吸波材料、電路板和天線罩等測(cè)試和維修保障需要,分門(mén)別類組建通用共性自動(dòng)測(cè)試平臺(tái),以解決裝備共性設(shè)備在研制、生產(chǎn)和裝備部隊(duì)后維修保障過(guò)程的測(cè)試問(wèn)題,這種基于通用測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)思想符合新一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系要求,也是從根本上保證同類共性設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一結(jié)構(gòu)體系和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序集的關(guān)鍵。
隨著通用測(cè)試平臺(tái)功能逐步完善,針對(duì)某一具體測(cè)試對(duì)象,搭建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試程序開(kāi)發(fā)任務(wù)和工作將逐步轉(zhuǎn)向由用戶來(lái)完成。已開(kāi)發(fā)出典型通用共性測(cè)試平臺(tái)有:材料反射/透射參數(shù)測(cè)試平臺(tái)、固體介質(zhì)材料電磁參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、電路板故障診斷系統(tǒng)、微波毫米波天線測(cè)試系統(tǒng)、T/R組件通用測(cè)試平臺(tái)、數(shù)字T/R組件綜合測(cè)試系統(tǒng)、微波毫米波RCS測(cè)試系統(tǒng)、微波多功能組件通用測(cè)試平臺(tái)、機(jī)電設(shè)備綜合測(cè)試系統(tǒng)、微波大功率綜合測(cè)試系統(tǒng)、大屏蔽體電磁屏蔽效能檢測(cè)系統(tǒng)、小屏蔽體電磁屏蔽效能檢測(cè)系統(tǒng)、微波大功率行波管綜合測(cè)試系統(tǒng)、高性能電容/電阻/電感巡測(cè)與溫度篩選自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、微波模塊環(huán)境試驗(yàn)通用巡測(cè)系統(tǒng)、單模光纖截止波長(zhǎng)和譜損測(cè)試系統(tǒng)、光纖模場(chǎng)直徑測(cè)試系統(tǒng)、分布式光纖周界入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、連接器及電纜組件生產(chǎn)線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
三、雷達(dá)通用測(cè)試平臺(tái)
中電儀器依托通用測(cè)試儀器的技術(shù)優(yōu)勢(shì),深入雷達(dá)裝備研制、生產(chǎn)和維修保障一線,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展和積累,目前在雷達(dá)測(cè)試領(lǐng)域已形成以下三個(gè)方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
1)在500MHz-20GHz(包括L、S、C、X、Ku波段)的頻率范圍內(nèi)模擬和產(chǎn)生各種體制的雷達(dá)發(fā)射信號(hào),不但能夠?qū)崿F(xiàn)脈內(nèi)線性調(diào)頻和各種相位調(diào)制,而且能精確控制脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率和同一脈沖頻率下脈沖數(shù)量,在控制脈沖頻率變化同時(shí)也能同步控制脈內(nèi)載頻頻率的跳變。實(shí)時(shí)復(fù)雜的控制系統(tǒng)和強(qiáng)大、靈活可變的編程能力,可以滿足當(dāng)前各種體制雷達(dá)信號(hào)的模擬和產(chǎn)生。
2)基于高速數(shù)字射頻存儲(chǔ)(DRFM)技術(shù)的雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬發(fā)生器,能將雷達(dá)發(fā)射信號(hào)無(wú)縫地進(jìn)行存貯,并按設(shè)定延時(shí)、多普勒頻移后進(jìn)行回放實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)模擬。模塊化的結(jié)構(gòu)體系、多通道精密延時(shí)、500Msa/s高速數(shù)據(jù)采集和大容量數(shù)字存貯等系列新技術(shù)應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)1-18GHz頻率范圍內(nèi)、400km距離和0-1000米/秒速度、8批32個(gè)目標(biāo)多批雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)的模擬,可應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)標(biāo)校、雷達(dá)整機(jī)性能測(cè)試與檢驗(yàn)等領(lǐng)域。
3)以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)TestCent軟件為核心,開(kāi)發(fā)研制出了50MHz-40GHz頻率范圍內(nèi)雷達(dá)系統(tǒng)通用測(cè)試平臺(tái),在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同體制雷達(dá),或同一體制不同型號(hào)雷達(dá),通過(guò)開(kāi)發(fā)接口適配器和測(cè)試程序,研制出了多套用于雷達(dá)裝備研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)及裝備部隊(duì)后維修保障過(guò)程的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
在以上雷達(dá)測(cè)試三個(gè)方面,已研制出的典型設(shè)備和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要有:雷達(dá)裝備綜合測(cè)試與故障診斷平臺(tái)、有源饋電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)大功率測(cè)試系統(tǒng)、雷達(dá)基地級(jí)測(cè)試與維修通用平臺(tái)、多體制雷達(dá)信號(hào)模擬器
四、電磁環(huán)境通用測(cè)試平臺(tái)
在電磁環(huán)境測(cè)試領(lǐng)域,中電儀器依托先進(jìn)的電磁頻譜檢測(cè)和分析設(shè)備,研制出多型電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),頻率上限到40GHz,另外根據(jù)測(cè)試接收機(jī)的不同配置,可進(jìn)行電磁兼容測(cè)試和信息安全測(cè)試,全方位解決電磁環(huán)境、電磁兼容、信息安全測(cè)試方案,并能量身定制測(cè)試系統(tǒng)。
在電磁環(huán)境綜合測(cè)試方面,可提供針對(duì)陣地的背景噪聲、背景信號(hào)、頻譜分布情況等實(shí)現(xiàn)綜合性測(cè)試,也能提供針對(duì)陣地連續(xù)監(jiān)測(cè),并能分析陣地的電磁環(huán)境變化情況,測(cè)量頻率覆蓋短波、超短波、微波、毫米波頻段。在頻率管理方面,電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用監(jiān)測(cè)、記錄、建庫(kù)等獲取一手頻譜數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)環(huán)境中的頻譜占用度、時(shí)間占用度、空間覆蓋率等參數(shù)統(tǒng)計(jì),給出環(huán)境的復(fù)雜度等級(jí)評(píng)價(jià)。利用三通道測(cè)向接收處理機(jī)和九元振子天線陣,測(cè)定電波的來(lái)波方向,測(cè)向精度均達(dá)到2°~3°,在了解干擾源方位、查找干擾源位置提供有力保障,該系統(tǒng)可配置電子羅盤(pán)、GPS接收等裝置。
在電磁兼容測(cè)試方面,可提供標(biāo)準(zhǔn)的頻率達(dá)40GHz電磁兼容測(cè)試系統(tǒng),針對(duì)GJB151A中的輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量可提供符合GB6113的測(cè)試接收機(jī),針對(duì)GJB5792能提供達(dá)到C級(jí)屏蔽室屏蔽效能全套測(cè)試系統(tǒng),多款產(chǎn)品適合不同領(lǐng)域的電磁兼容測(cè)試需求。
在信息安全測(cè)試方面,可提供符合TEMPEST測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的寬帶測(cè)試系統(tǒng),測(cè)試頻率范圍100Hz—40GHz,處理帶寬100MHz,系統(tǒng)具有靈活多樣的檢波方式和觸發(fā)方式,可對(duì)寬帶信號(hào)進(jìn)行頻域、時(shí)域和解調(diào)域測(cè)量,能在具有很強(qiáng)背景噪聲的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信號(hào)的捕捉,能對(duì)信息設(shè)備的電磁輻射進(jìn)行量化測(cè)試,既可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的電磁泄漏發(fā)射定性檢測(cè),也可在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中對(duì)電子信息設(shè)備實(shí)施定標(biāo)測(cè)試,為武器裝備電磁信息泄漏檢測(cè)、安全性評(píng)估、紅黑信號(hào)識(shí)別、低泄漏防護(hù)、信息截獲與反竊取等提供了技術(shù)保障,該系統(tǒng)由具備通用性的軟件和硬件功能模塊組成,配置不同模塊,可形成系列化產(chǎn)品,應(yīng)用于信息安全、電子對(duì)抗、通信等測(cè)試領(lǐng)域。
五、教學(xué)實(shí)驗(yàn)與工程培訓(xùn)平臺(tái)
AV9820電磁工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將電子測(cè)量?jī)x器及技術(shù)、射頻微波測(cè)試技術(shù)和工程測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過(guò)電磁工程測(cè)試系統(tǒng)小型化將儀器和測(cè)試技術(shù)融入教學(xué)系統(tǒng)中,形成全面的電磁工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)解決方案。幫助學(xué)生通過(guò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)學(xué)習(xí)工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),掌握工程測(cè)試方法,實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)、人才培養(yǎng)與工程應(yīng)用的對(duì)接。教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以系統(tǒng)軟件為平臺(tái),集“教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、考試”于一體,圍繞測(cè)量?jī)x器及技術(shù)、電磁工程測(cè)試技術(shù)設(shè)置教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可靈活配置測(cè)試儀器技術(shù)教程與課件、考試資源、射頻微波儀器、射頻微波教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱和專業(yè)測(cè)試技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)套件,不僅滿足高校微波通信工程、電子工程、電子測(cè)量等專業(yè)開(kāi)設(shè)的《微波技術(shù)》、《微波電路》、《微波通信》、《射頻電路設(shè)計(jì)》、《微波工程》、《鎖相技術(shù)》、《電子測(cè)量》、《天線技術(shù)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課程設(shè)計(jì)需要,同時(shí)也適用于微波、通信、電子相關(guān)行業(yè)的射頻微波測(cè)量技術(shù)的工程培訓(xùn)。
六、模塊化儀器
與傳統(tǒng)臺(tái)式儀器相比,模塊化儀器具有更為開(kāi)放的結(jié)構(gòu)體系,無(wú)論是其結(jié)構(gòu)形式、控制總線及接口、控制命令都嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。按照控制總線和接口的不同,模塊化儀器分為VXI、CPCI/PXI和LXI三大類。隨著新一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系對(duì)模塊化儀器資源提出的新要求,PXI模塊化儀器發(fā)展越來(lái)越迅速,有替代VXI總線模塊化儀器的趨勢(shì)。
中電儀器是國(guó)內(nèi)射頻、微波模塊化儀器種類最全廠商之一,產(chǎn)品包括VXI、CPCI/PXI和LXI三大系列近40多個(gè)型號(hào)。其中,VXI模塊化儀器有微波頻譜分析儀、合成掃頻信號(hào)源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、微波功率計(jì)和各類形式開(kāi)關(guān)模塊近20種,測(cè)量頻率上限達(dá)到20GHz,代表著目前國(guó)內(nèi)微波VXI總線模塊儀器最高技術(shù)水平。當(dāng)前能夠提供用戶的CPCI/PXI總線模塊儀器有10多種,產(chǎn)品涵蓋了射頻信號(hào)源、頻譜分析儀、功率計(jì)、數(shù)據(jù)采集、微波開(kāi)關(guān)等多個(gè)領(lǐng)域,最高測(cè)量頻率上限3GHz。與VXI模塊儀器相比,不但體積更小,而且配合基于Windows操作系統(tǒng)的PXI機(jī)箱平臺(tái),可以組成高性能、體積小、功能強(qiáng)大并適合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的測(cè)試系統(tǒng)。另外中電儀器還研制了PXI總線的塔康、羅盤(pán)、羅蘭和高度表4種用于導(dǎo)航設(shè)備測(cè)試的模擬器模塊,與傳統(tǒng)臺(tái)式模擬器相比具有更高性價(jià)比,不但為構(gòu)建結(jié)構(gòu)更為緊湊的導(dǎo)航設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提供了模塊化模擬器資源,而且還填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。
LXI總線模塊儀器是構(gòu)成新一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ),中電儀器正在研制的LXI模塊儀器不但包括按傳統(tǒng)儀器門(mén)類劃分的各種LXI模塊儀器,而且還包括構(gòu)建新一代綜合測(cè)試儀器所需的基本LXI模塊儀器,包括LXI總線數(shù)字化儀模塊、LXI總線任意波形發(fā)生模塊、LXI總線開(kāi)關(guān)模塊等。