数据库在雷达对抗侦察装备自动测试中的应用研究
时间：2021-04-12 07:53:00 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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摘 要：数据库在雷达对抗侦察装备的自动测试中起着非常重要的作用。首先，给出了自动测试系统的构建和常用的自动测试方法，分析了自动测试中的数据组成；其次，设计数据库中的各个数据表；最后，给出了基于数据库的软件构成，设计了软件的测试流程。实践证明，应用数据库技术于自动测试系统中，软件易于编写，具有可扩展性和移植性强等特点，具有较大的应用价值。
关键词：数据库 雷达对抗侦察装备 自动测试
中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（b）-0014-04
Abstract：The database plays a very important role in the automatic test of radar countermeasure reconnaissance equipment. Firstly， the automatic test system construction and common automatic test method， the paper analyzes the automatic test data， followed by the design of various data in the database table. Then， the paper gives the software based on database structure， design of the software testing process. Practice has proved that the application of database technology in the automatic test system， the software is easy to write， has the characteristics of expansibility and portability， and has great application value.
Key Words：Data base；Radar countermeasure reconnaissance equipment；Automatic testing
雷达对抗侦察装备在电子对抗中担负着对敌方雷达信号侦察处理的任务。对雷达对抗侦察装备的测试有效与否，将很大程度上决定了装备能否正常发挥其性能。目前，对应装备的测试，正在逐渐从手工测试向自动测试过渡。在编制自动测试软件的过程中，对于数据的处理方式有两种手段：一是将测试参数、程控指令、测试结果等都置于测试软件中，任何的改变都要重新编译和链接源程序[1]；二是将数据置于数据库中，此时对数据库的研究将非常重要。该文采用第二种手段，研究了数据库在雷达对抗侦察装备自动测试中的设计和应用。
数据库在自动测试中主要有如下的作用：一是将测试参数、结果、控制命令集成于数据库中管理和调用，方便测试信号的生成和测试结果的判断；二是控制自动测试的流程；三是分离程序和数据，提高测试软件的通用性、可维护性、可扩充性，减少编程中的工作量[1]；四是方便察看测试结果，用于日常训练。
1 数据库设计
1.1 需求分析
1.1.1 自动测试系统的构建
自动测试系统主要由信号激励器和数据采集端组成。信号激励端由工控机控制矢量信号源发射雷达模拟信号，信号通过空馈或线馈方式进入装备中，数据采集系统对装备的响应数据进行采集并测量，将测量结果交由接收端的工控机，接收端的工控机根据采集结果控制信号激励端的工控机进行下一步的测试。两端的工控机通过无线网卡通信。整体系统框架如图1所示。
1.1.2 自动测试方法
雷达侦察设备的测试主要包括装备整体性能测试、侦察前端测试和侦察后端测试的三个部分。测试指标主要包括系统灵敏度、工作频率范围、动态范围、测频精度、测向精度、脉冲调制参数测量范围、信号调制类型识别能力等项。
以接收机的灵敏度测试为例，首先在频率范围内随机选取10个频率点（包括两个端点及中心频率点）测试，信号源起始功率置于给定接收机灵敏度功率10 db以上；在某一个频率点内，由数据采集系统计算出接收机的输出频率、脉宽、重复频率，若以上结果满足一定的误差要求，如测频误差不大于3倍测频精度值，减少信号源输出功率，直至测试结果不能满足误差要求为止，记录此时的信号源输出功率；重复以上步骤得到其他频率点的；根据公式=-"|计算各频率点的灵敏度，其中为测试频率的电缆损耗。
1.1.3 数据组成
在自动测试系统中，数据主要分为两类：一类是测试辅助数据，包括测试人员信息，测试仪器信息和激励信号数据；第二类是被测装备数据，包括装备整体性能测试数据，侦察前端性能测试数据，侦察后端性能测试数据。数据组成树形结构图如图2所示。
1.2 数据库的设计
在设计数据库时，要保证数据库知识的完善。可以在对被测试装备的先验知识充分了解及完备分析的基础之上，通过对不同测试对象的剖析与数据挖掘来填充数据库，也可以通过自动测试系统中的测试数据进行数据补充与校正。同时，要能够应用数据库实现对近千项测试参数、测试结果的管理。
数据库采用关系型数据库Access，Access的核心是Microsoft Jet数据库引擎，操作方便，简单易学。关系型数据库用平面二维表格的形式来描述数据与数据之间的联系，表格的每个行称为一条记录，每一列称为一个字段，数据库存储的内容就是实体，字段对应数据库中实体的属性，用来描述实体某一方面的特性。
根据需求，数据库分为三个部分：一是测试激励部分，即雷达信号数据库；二是测试装备相关的部分，包括测试信息库、測试对象库和测试流程库；三是测试结果部分，即测试结果数据库。采用这样的方式分类数据库，层次分明，逻辑明晰，易于管理和理解。
（1）雷达信号数据库管理激励信号的参数设置。在雷达对抗侦察装备的测试过程中，模拟越接近真实的雷达信号，越能准确地检测出装备的真正性能。雷达信号源具有频率范围、脉冲重频范围、脉宽范围、脉内调制特征等多项性能参数。随着雷达技术的发展，新的雷达性能参数不断出现，因此将雷达信号激励参数单独组建数据库不仅有利于对数据的管理，同时便于对雷达性能参数进行扩充。在组建雷达信号数据库时，可以以雷达的工作体制类型进行分类，如为连续波体制雷达和脉冲体制雷达分别组建数据库，也可以以雷达的工作波段进行分类，如为L、S、X波段雷达分别组建数据库。但以上的做法往往在组建雷达辐射源识别数据库时常用，如文献[6]，不便于组建装备测试时使用的数据库。该文采用面向测试需求的方法，为每一个测试项构建单独的激励信号参数表。为此，设计了两个数据表模板，如表1、表2所示，对应每一个测试项只需按照模板填写数据，若雷达性能参数发生变化，则改变模板即可。其字段定义如下所示。
（2）测试信息库包括测试基本信息表和测试仪器管理表。测试基本信息表存储测试此次测试的人员、时间、被测设备等基本信息，测试仪器管理表管理所有用到的测试仪器及参数设置指令。
（3）测试对象库包括测试装备表和测试项管理表。测试装备表管理各测试装备的基本信息，如生产厂家、所属单位等，测试项管理表管理各测试装备的测试项、标称值、精度要求及用到的测试仪器，测试装备名与测试项是联合主键。
（4）测试流程库管理每个测试项所用到的信号类型。包括每个测试项的信號类型、终止信号类型，对于每一种类型，在测试时，需要改变其中的一个参数，如测试灵敏度，在其他参数不变的前提下，改变幅度值直到测试结果误差过大则进入下一信号类型测试，因此，流程表中还包括步进参数名和步进参数值。所用字段如表3所示。
（5）测试结果库存储最近一次的测试结果，采用的信号类型以及结果的初步分析。
2 基于数据库的软件设计
2.1 软件结构图
软件采用C++Builder6.0编写。图3所示为软件模块结构图。
自动测试系统软件包括自检模块、通讯模块、测试模块、信号激励模块、天线转台控制模块和数据库模块。通讯模块用于两端的工控机通信；测试模块对于每一项测试提供测试指标选择、相应的测试结果处理等；信号激励模块解析工控机的命令并控制信号源发射信号；天线转台控制模块控制发射天线对准装备的侦察天线，包括控制天线转台的俯仰轴、水平轴和升降轴，以及接受转台的角度反馈，进行闭环控制；数据库模块对数据库进行管理并对数据进行打印输出。
2.2 基于数据库的测试流程控制
针对一个特定的测试项，首先从测试项管理表中读取用到的测试仪器，判断仪器是否连接，给出提示。然后读取测试流程库中的流程，进行测试。测试时，首先根据流程库中的起始信号类型从雷达信号数据库中加载参数，根据测试后的信号的识别结果，如脉冲描述字，脉内特征参数和信号类型，与信号数据表中的各参数进行比对，若在误差允许范围之内则改变步进参数值，否则停止测试输出结果至测试结果数据库。每一种信号类型都采取同样的方法，直至终止信号类型测试完，该次测试结束。图4所示为软件流程图。
3 结语
基于数据库的测试软件具有通用性，可扩展性等特点，其结构满足多种专业的要求，目前，数据库在自动测试系统领域已经得到了广泛的应用[2—4]。将数据库应用到雷达对抗侦察系统之中，可以起到减少编程工作量、有效管理数据、提高测试流程控制效率等作用。该数据库已经应用到某型雷达对抗侦察装备的自动测试系统，并可以推广到其他雷达对抗系统的自动测试之中。
参考文献
[1]杨艾兵，任卫武，彭伟.基于数据库的导弹自动测试系统软件设计[J].仪表技术，2011（2）：8-11.
[2]黄皓，方媛，尹禄高.基于数据库的飞行器通用测试平台设计[J].计算机应用，2015（6）：59-63.
[3]刘乃强，郑宾，王舒，等.Labwindows/CVI数据库技术在轻武器杀伤测试软件中的应用[J].火控雷达技术，2015，44（2）：107-111.
[4]吴坤，蔡金燕，韩春辉.数据库技术在某型雷达测试软件中的应用研究[J].信息技术，2011（1）：88-90.
[5]王怡苹，许爱强，汪定国.自动测试系统中测试数据管理[J].电子测量技术，2010，33（3）：137-139.
[6]臧勤.雷达辐射源数据库的优化[J].雷达与对抗，2010，30（3）：63-66.
