摘要：针对新型机载电子装备性能检测训练中测试项目多、指标解读难等难题，提出了一种基于半实物仿真的训练设备，该仿真设备具有与实际检测设备一致的外形和结构，能进行真实度很高的显示与操作训练，从而能仿真该型航空电子装备的一二线地面检测，并可灵活设置故障进行排故训练。实际应用表明，该系统能够很好解决性能训练中设备缺乏、训练时间有限等问题。
关键词：维护训练器；半实物仿真；性能检测
引言
新型机载电子设备具有技术先进、结构复杂、价格昂贵等特点，相应的测试维修相对复杂，特别是对电子设备的性能检测，需要检测数百项的详细的性能指标，涉及的指标多判读难，而现行部队维护训练通常结合任务实施，训练时间有限，人员培养周期长，难以较快培养出满足该型电子设备性能检测要求的合格维护人员。为了解决上述问题，基于半实物仿真设计实现了一种机载电子设备性能检测训练仿真系统。系统能够满足对电子设备进行一二线性能检测训练的需要，能够模拟外场检查设备和内场自动测试设备（AutomaticTestEquipment，ATE）的通电操作，对仿真电子设备进行数百项详细性能指标的检测，用于训练维护人员性能检测操作能力和性能指标分析判读能力。较大程度上增强了该型机载电子设备维护训练手段，为理论教学与技能训练的有机结合搭建了良好的平台。
1训练系统功能设计
该系统能够在很大程度上替代实装完成对该型机载电子设备的性能检测操作训练，主要用于训练人员使用各型一二线检测设备测试机载电子设备，获取装备各项具体性能指标。具体的性能检测可分为两种，这两种性能检测的涉及到的检测方式大有区别，因此对其的仿真也有很大的不同。（1）单个外场可更换单元（LineReplaceableUnit，LRU）的指标测试，针对某一LRU的详尽指标性检测。如某一接收机的灵敏度、精度，某一发射机的发射功率等。这种测试多在二线检测时进行，测试时将LRU从机上拆卸下来后连接到ATE提供的测试平台。（2）整个系统的功能测试，针对整个电子设备或某一分系统的功能性测试。这类测试涉及系统中大多数LRU，需要整个系统上电运行。一般而言一线检测多是这类测试，在设备装机状态下的进行整机的原位测试。
2软硬件实现
整套性能检测训练系统可分为2大组成部分。半实物仿真装备和半实物性能检测设备，其中，机载电子设备半实物仿真模型内部结构与实装相同，可进行故障设置及拆装；半实物性能检测设备用于对机载电子设备半实物仿真模型进行供电和操作控制，系统组成如图1所示。（1）机载电子设备半实物仿真模型。半实物模型按1∶1比例制作，包括了电子设备内部各大部分共58个模块，以及模块间的供电电路、射频信号电路、通信信号电路，连接关系与真实装备基本一致。并在各模块中设置了故障点和故障状态采集电路。半实物仿真电子设备能够替代实装进行操作难度大、危险系数高、损坏可能性大的性能检测训练科目，同时还具备实装不具备的故障设置功能。对机载电子设备半实物仿真模型的状态控制与采集可分为3个阶段。首先在训练开始阶段，教员可通过串口通信对仿真装备LRU的故障设置继电器组输出开关编码量来设置指定故障；在外场一线检查阶段，在半实物仿真模型工作时（上电/自检/发射），工控机通过RS232控制仿真装备内的仿真电路通断与工作状态的切换，同时采集仿真电路的回馈；在内场二线检测阶段，通过工控机串口与数字I/O模块通信完成信号采集。（2）半实物仿真性能检测设备。能够模拟ATE的功能，对半实物仿真电子设备进行11个大项，167个指标的性能检测，并且能够采集仿真电子设备中的故障状态，在检测过程中显示出对应的故障现象。半实物性能检测设备内部由供电单元、工控机、显示器、采集控制单元组成。性能检测的显示与控制功能由运行在工控机中的软件完成，该软件通过对半实物性能检测设备中采集卡和控制卡的硬件通讯，来实现对半实物仿真模型的工作状态的实时控制，并依据维护人员的选择，显示相应的检测结果。软件的设计组成框图如图2所示。该软件的系统运行平台为中文WindowsXP，开发环境为MicrosoftVisualStudio.NET2005，开发语言为C#语言，可分为3个层次，即接口层、检测层、应用层。接口层为RS232总线接口，实现与半实物的通信，发送控制码，采集电子设备运行状态。检测层实现指令的转译，将各种加电指令转换为对应地址的控制码，由接口层发送给半实物电子设备；或是根据接口层实时采集的电子设备状态确定电子设备的故障点，进而表现出何种故障现象。应用层实现与用户的人机交互，各个按键的响应、指示灯的显示、自检的动作等。该软件的运行流程如图3所示。软件启动后，首先是初始化各种测试资源，连接仿真装备；然后等待用户操作选择需要的测试项目，启动测试；接着在测试过程中由软件自动控制仿真装备的工作状态，逐项检测装备性能，逐项给出测试结果；最后，测试结束时记录所有测试结果，并释放测试资源。
3结束语
目前该机载吊舱维护训练系统已投入院校教学和部队的技术保障训练实践中，利用该半实物仿真性能检测设备，受训人员能够对该型航空电子装备进行各项功能检查、技术指标检测、工作状态标校等维护科目训练。让受训人员掌握航空电子装备配套的各类地面检测设备的操作使用方法的同时，深入接触一些先进的电子设备检测手段。同时当教员在仿真电子设备中设置故障后，检测设备能真实再现故障现象，训练过程中受训人员需综合运用原理知识、通电测试、仪器工具等手段，来分析故障现象，最终定位并排除故障，从而培养受训人员的故障分析与排除能力。
参考文献
［1］陈鸿，李进杰，高伟等.某型机载电子吊舱维护训练系统设计[J].现代电子技术.2014，37（22）：84-87.
［2］郭龙，陈鸿，李进杰等.基于ADAM模块的航空训练模拟器数据采集与控制[J].现代电子技术.2014，37（18）：98-101.
［3］雷震，李庆全，何嘉武.基于IETM的武器装备虚拟维修训练系统设计[J].现代电子技术.2015，38（16）：138-140.
［4］邹益民，徐赤.借助Simulink及ADAM模块构建半实物仿真系统[J].自动化仪表，2013，33（10）：9-12，16.
［5］查国云，刘鹏飞，陈秋凤，经济评论期刊等.某型飞机航空军械仿真训练系统设计[J].计算机测量与控制.2011，19（10）：2455-2458.
作者：陈鸿 刘开元 张娜 单位：海军航空工程学院青岛校区
相关专题：许昌学院官网 小学教师个人工作总结
