新一代雷达装备都设计有比较完善的机内测试(BIT)系统,它能对雷达的各功能模块进行实时监测,及时发现故障,将故障定位到现场可更换单元(LRU),快速指导维修人员进行换件维修。完善的雷达BIT系统显著提高了雷达的维修保障性,使雷达出现的许多故障可以在现场维修。BIT技术的应用,使中继级维修的作用已日趋减弱,以两级维修体制逐步取代三级维修体制(基层级、中继级和基地级)。所谓两级维修,就是将外场不能修理的零部件直接送到基地修理,而不经过作战部队修理厂这一中继级,外场维修人员的工作就是将故障部件拆下,换上正常部件。
大量现役的早期雷达,只有简单的几个电表在线监测发射机的关键器件。在向两级维修体制转变的时期,这些没有自动检测功能的雷达由于工作时间长,同时又失去了原有的技术保障能力,就故障频发,尤其是工作于高频高电压的发射机,故障率更高,装备完好率迅速降低。
利用成熟的单片机技术及数据采集技术研制成嵌入式系统,监测这些雷达发射机中的所有关键器件,当发现某器件有故障预兆时发出报警并进行故障隔离,可大大装备完好率。
1 雷达发射机内监测点和隔离点的梳理
早期雷达发射机一般采用单级振荡式结构,包括定时器、脉冲调制器、射频产生器3个单元。
单级振荡式发射机的定时器一般由门电路级别的简单集成电路和石英晶体振荡器构成频率源,然后经分频电路多级分频输出定时触发脉冲,不同周期的触发脉冲由工作方式转换开关进行转换;射频产生器就是一个磁控管,这也是“单级振荡式”名称的由来;电路最复杂的是脉冲调制器,根据脉冲调制器的任务,它基本由下列3部分组成:电源部分、能量储存部分、脉冲形成部分。
脉冲调制器中高压电源由升压变压器和整流硅堆整流而成;充电元件为电感和二极管;调制开关为氢闸流管;储能元件为多节人工线串联而成,并可以由继电器控制串联的有效节数从而改变射频脉冲的宽度,由工作方式转换开关控制;耦合元件为脉冲变压器。另外还有其他辅助电路,比如反肩峰脉冲电路、磁控管灯丝电流测量电路等。磁控管灯丝电流测量指示仪表为指针式微安表,但没有声光报警功能。
根据对发射机内电路和元件的充分分析,结合修理发射机的先验经验,梳理出发射机内部需要监测的各点及其监测参数、数量等指标如表1所示。


当监测到某点参数超出标称值的范围后,预警系统的液晶屏可显示故障点的编号以供维修者迅速判定故障点,同时还可以对故障进行简单隔离保护,隔离保护的方式为机械式切断相关电源或信号通路。梳理隔离点的形式和数量如表2所示。











