鄧曉燕 劉磊 王樞

(武警警官學(xué)院電子技術(shù)系,四川成都 610000)

淺議兵器試驗(yàn)遙測(cè)新技術(shù)

鄧曉燕 劉磊 王樞

(武警警官學(xué)院電子技術(shù)系,四川成都 610000)

遙測(cè)技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)等高新科技的發(fā)展而不斷進(jìn)步,本文就兵器試驗(yàn)中的七種遙測(cè)新技術(shù)做了介紹和闡述,并討論了兵器遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

兵器遙測(cè) 新技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

1 引言

在兵器試驗(yàn)領(lǐng)域，遙測(cè)技術(shù)是導(dǎo)彈、火箭彈、航空炸彈等武器研制過程中的重要技術(shù)?！斑b測(cè)”，顧名思義是遠(yuǎn)距離測(cè)量，是將一定距離外被測(cè)對(duì)象的各種參數(shù)，經(jīng)過傳感器近距離采集，通過傳輸媒介傳送到接收設(shè)備并進(jìn)行解調(diào)、記錄和處理的一種測(cè)量過程。在兵器實(shí)驗(yàn)中，遙測(cè)一般是無線電遙測(cè)，它是指對(duì)遠(yuǎn)距離被測(cè)對(duì)象的某些參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、傳輸和處理的一整套設(shè)備，是集傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采編技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的無線電測(cè)量。

2 兵器試驗(yàn)遙測(cè)新技術(shù)

當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，遙測(cè)技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)等高新科技的發(fā)展而不斷進(jìn)步，特別是隨著電子和通信領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)和新產(chǎn)品逐步應(yīng)用到遙測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，兵器試驗(yàn)遙測(cè)領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新的技術(shù)。下面，筆者將一些重要的新技術(shù)做簡單的介紹。

2.1 擴(kuò)頻通信技術(shù)

擴(kuò)展頻譜通信是利用偽隨機(jī)序列對(duì)傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，在實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行傳輸；接收端則采用相同的碼序列進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理，恢復(fù)原始信息數(shù)據(jù)。由于擴(kuò)頻通信具有較寬的頻帶和較低的功率譜密度，所以它具有抗多徑衰落、抗干擾、高隱蔽性和低截獲概率等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)多址復(fù)用和高精度測(cè)距等功能。

擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)是：傳輸信號(hào)所占用頻帶寬度遠(yuǎn)大于原始信息本身所需的最小帶寬，其比值為處理增益。擴(kuò)頻通信的可行性是從信息論的基本原理中引伸出來的，在給定的傳輸速率不變的條件下，頻帶寬度和信噪比是可以互換的，即可通過增加頻帶寬度的方法，在較低信噪比的情況下，傳輸相同速率的信息。因此，擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn)是以擴(kuò)展頻譜換取對(duì)信噪比要求的降低，并以此作為其應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。

2.2 軟件無線電技術(shù)

軟件無線電的基本思想是：在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)可變的多頻段、多體制接收機(jī)，以適應(yīng)通信、測(cè)控系統(tǒng)中各種不同的傳輸體制。該思想體現(xiàn)在技術(shù)上則是：將A/D和D/A變換器盡可能向射頻端靠攏，應(yīng)用寬帶天線或智能天線，并將A/D轉(zhuǎn)換之后和D/A轉(zhuǎn)換之前的整個(gè)處理過程都用軟件或可編程器件來實(shí)現(xiàn)。

軟件無線電用于遙測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下兩個(gè)方面。

(1)硬件平臺(tái)的開放性和擴(kuò)展性?；谲浖o線電思想的系統(tǒng)具有開放式、可擴(kuò)展的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，隨著技術(shù)、體制的不斷發(fā)展可以不斷對(duì)此平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)，使系統(tǒng)具有前所未有的靈活性，極大地縮短開發(fā)周期并降低成本。

(2)充分利用軟件的可重構(gòu)性實(shí)現(xiàn)多種功能。基帶信號(hào)調(diào)制與解調(diào)、數(shù)據(jù)的接收解調(diào)與處理以及測(cè)試信號(hào)處理等不同功能都可在同一硬件平臺(tái)上通過加載不同的軟模塊來實(shí)現(xiàn)，可以很容易地滿足不同任務(wù)的多種需求。

2.3 可重組技術(shù)

可重組技術(shù)的基礎(chǔ)是軟件無線電技術(shù)，其中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將遙測(cè)系統(tǒng)的各種功能和特性，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式等用軟件來完成。

可重組綜合遙測(cè)站，采用在同一個(gè)硬件平臺(tái)上，通過加載軟件實(shí)現(xiàn)硬件的重新連接，達(dá)到系統(tǒng)功能重組的目的，大大節(jié)約了設(shè)備成本，具有一站多能、一機(jī)多用的特點(diǎn)，可以適用于多種體制的遙測(cè)任務(wù)。

2.4 PCM—FM遙測(cè)性能增強(qiáng)技術(shù)

為了提高遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸速率且不增加地面天線口徑(增益)和發(fā)射功率，國內(nèi)開展了PCM-FM遙測(cè)性能增強(qiáng)組合技術(shù)研究，即在PCMFM遙測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用高增益信道編碼和多符號(hào)檢測(cè)(TPC&MSD)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)研究已取得了較大突破，并進(jìn)行了原理樣機(jī)帶飛試驗(yàn)，試驗(yàn)表明：在誤碼率為1x10-7條件下，采用TPC&MSD技術(shù)后可獲得8dB以上的信道增益，該技術(shù)對(duì)提升遙測(cè)系統(tǒng)整體性能具有重大的工程意義。

2.5 檢前記錄數(shù)字化技術(shù)

檢前記錄即對(duì)檢前信號(hào)的記錄。檢前信號(hào)是經(jīng)過頻率搬移，但未解調(diào)的信號(hào)。檢前記錄的作用在于一旦解調(diào)器出故障時(shí)，事后經(jīng)過對(duì)檢前記錄磁帶的重放，仍然可以得到全部遙測(cè)數(shù)據(jù)。

檢前信號(hào)記錄的方法主要有兩種：(1)寬帶模擬記錄。記錄介質(zhì)采用磁帶；(2)數(shù)字記錄。記錄介質(zhì)采用硬盤、磁盤陣列或固態(tài)存儲(chǔ)器。國內(nèi)在記錄介質(zhì)的選擇上較少使用磁帶，而多采用硬盤或磁盤陣列。

檢前信號(hào)的恢復(fù)有兩種模式，一種是恢復(fù)成70MHz檢前信號(hào)，重新輸人中頻接收機(jī)，進(jìn)行一次解調(diào)；另一種是恢復(fù)成檢后信號(hào)，即數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件完成信號(hào)的一次解調(diào)、二次解調(diào)、碼同步、幀同步等全部的數(shù)據(jù)解調(diào)工作，直接將數(shù)據(jù)輸出給數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)。這兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)需求進(jìn)行選擇。

2.6 遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后，可以彌補(bǔ)高效數(shù)據(jù)采集記錄、系統(tǒng)開放性、多用戶網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)、多任務(wù)并行、數(shù)據(jù)集中處理等方面的不足，可以完成遙測(cè)數(shù)據(jù)分布式和集中式處理，提高遙測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理能力。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)透明傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無人值守工作模式創(chuàng)造必要的條件。提高遙測(cè)站的聯(lián)網(wǎng)能力，關(guān)鍵是開發(fā)開放式的遙測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)分發(fā)、高速傳輸、多用戶接收和處理。

3 兵器試驗(yàn)遙測(cè)應(yīng)用展望

今后，隨著兵器的發(fā)展，兵器測(cè)試中的遙測(cè)技術(shù)面臨更多、更新的挑戰(zhàn)，如多目標(biāo)遙測(cè)、制導(dǎo)武器彈道和姿態(tài)遙測(cè)等。兵器試驗(yàn)遙測(cè)技術(shù)應(yīng)在彈上遙測(cè)設(shè)備高度集成、微傳感器、彈上高性能發(fā)射機(jī)、彈上共形微帶天線、多目標(biāo)綜合測(cè)量、低仰角跟蹤、雷達(dá)遙測(cè)一體化等方面大力發(fā)展，以要適應(yīng)兵器的發(fā)展。

[1]趙海龍,張健.《下一代無線通信關(guān)鍵技術(shù)及其在遙測(cè)中的應(yīng)用》.信息與電子工程.

[2]張軍.《無線電遙測(cè)系統(tǒng)及在兵器試驗(yàn)中的應(yīng)用》.遙測(cè)遙控.

鄧曉燕(1978—),女,四川成都人,武警警官學(xué)院電子技術(shù)系,碩士,講師,主要研究方向?yàn)闊o線通信,編碼技術(shù),網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究。