基于智能体的雷达测试性虚拟验证系统研究
发布时间：2021-08-15 01:32
由于传统基于实物的测试性验证方法存在部分故障无法注入或注入后易导致装备硬件损伤等局限,测试性验证工作正朝着具有低成本、高效率、可重复、过程可控、零风险等优势的半实物仿真甚至于全数字虚拟仿真试验方向迈进。文中拟借助计算机强大的计算能力和可视化技术开发一套雷达天线阵面的测试性虚拟验证系统,通过引入多智能体仿真技术建立了能够模拟其结构、功能及运行状态的虚拟样机,利用LabVIEW平台实现了故障样本量的选取及故障样本分配等功能;为实现虚拟样机的仿真故障注入,提出了一种多智能体虚拟样机与LabVIEW平台的通信方法。通过故障注入仿真试验表明,虚拟样机可快速、有效地识别注入的故障并对其进行隔离,而且能动态显示故障在各智能体之间的传播路径,证明该系统可为测试性验证提供了一种高效、低成本的虚拟验证新途径。
【文章来源】：现代雷达. 2020,42(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样本量分配界面
系统的第一部分是在Anylogic中运用智能体搭建某型雷达天线面阵虚拟样机。虚拟样机具有仿真雷达正常、故障运作状态,分析并可视化故障传播途径的功能。建立虚拟样机之前需要对某型雷达天线面阵进行故障模式,影响及危害性分析(FMECA),确认各部件的故障模式及其输入、输出信号种类、信号特征值,针对其故障确定相应的测试方法。各类信息确定无误后,运用智能体仿真技术搭建虚拟样机。第二部分是 LabVIEW搭建测试性验证平台。此平台在完成测试性验证方案选择后,可快速实现基于故障率的样本量分配、虚拟故障注入等功能。虚拟样机与测试性验证平台之间利用传输控制总线(TCP)通信技术进行数据交互,虚拟故障编号由测试性验证平台注入虚拟样机,虚拟样机识别故障编号后开始模拟设备处于该故障下的运行状态。完成所有故障注入后,虚拟样机将分析后的数据发送至测试性验证平台进行显示并由平台保存数据。其原理如图1所示。2 某型雷达天线面阵测试性虚拟验证系统
某型雷达天线面阵主要部件有大功率开关电源、辅助电源、TR组件、侦察模块、综合控制模块、频综模块、波分复用模块。其工作过程:当天线处于发射信号阶段,综合控制模块向各模块发送时序指令,设置各模块工作状态,频综检测模块产生射频激励,与本振混合后将信号传输至TR组件,在TR组件中将信号进行功率放大后通过面阵将射频信号辐射至天空。当天线处于接收信号阶段,回波信号经过TR组件处理后进行低噪声放大和下变频后,进入综合模块采样并通过波分复用模块将数字化中频信号传输至后端信号处理中心。某型雷达天线工作原理如图2所示。2.1.2 某型雷达天线面阵虚拟样机的构建
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二项分布的装备测试性综合验证方案[J]. 杨金鹏,连光耀,邱文昊,吴进. 中国测试. 2018(05)
[2]多智能体技术发展及其应用综述[J]. 李杨,徐峰,谢光强,黄向龙. 计算机工程与应用. 2018(09)
[3]舰载雷达测试性试验方法研究[J]. 王东雷,胡泊. 雷达与对抗. 2016(04)
[4]多智能体系统的协调控制研究综述[J]. 苗国英,马倩. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]测试性验证试验方案的工程修正方法研究[J]. 张艺琼,刘萌萌,李璠,曾照洋,余鹏. 测控技术. 2013(02)
[6]雷达装备测试性验证及应用研究[J]. 常春贺,杨江平,王杰. 计算机测量与控制. 2011(08)
[7]基于PXI测试性验证评估系统设计[J]. 尹园威,马彦恒. 仪表技术. 2010(07)
[8]基于故障率的测试性验证试验故障样本分配方案[J]. 李天梅,邱静,刘冠军. 航空学报. 2009(09)
[9]基于通用充分性准则的测试性试验方案研究[J]. 石君友,康锐. 航空学报. 2005(06)
[10]基于信息模型的测试性试验样本集充分性研究[J]. 石君友,康锐,田仲. 北京航空航天大学学报. 2005(08)
博士论文
[1]装备测试性虚拟验证试验关键技术研究[D]. 张勇.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]测试性虚拟验证技术及其在直升机航向姿态系统中的应用研究[D]. 赵晨旭.国防科学技术大学 2011
本文编号：3343575
【文章来源】：现代雷达. 2020,42(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样本量分配界面
系统的第一部分是在Anylogic中运用智能体搭建某型雷达天线面阵虚拟样机。虚拟样机具有仿真雷达正常、故障运作状态,分析并可视化故障传播途径的功能。建立虚拟样机之前需要对某型雷达天线面阵进行故障模式,影响及危害性分析(FMECA),确认各部件的故障模式及其输入、输出信号种类、信号特征值,针对其故障确定相应的测试方法。各类信息确定无误后,运用智能体仿真技术搭建虚拟样机。第二部分是 LabVIEW搭建测试性验证平台。此平台在完成测试性验证方案选择后,可快速实现基于故障率的样本量分配、虚拟故障注入等功能。虚拟样机与测试性验证平台之间利用传输控制总线(TCP)通信技术进行数据交互,虚拟故障编号由测试性验证平台注入虚拟样机,虚拟样机识别故障编号后开始模拟设备处于该故障下的运行状态。完成所有故障注入后,虚拟样机将分析后的数据发送至测试性验证平台进行显示并由平台保存数据。其原理如图1所示。2 某型雷达天线面阵测试性虚拟验证系统
某型雷达天线面阵主要部件有大功率开关电源、辅助电源、TR组件、侦察模块、综合控制模块、频综模块、波分复用模块。其工作过程:当天线处于发射信号阶段,综合控制模块向各模块发送时序指令,设置各模块工作状态,频综检测模块产生射频激励,与本振混合后将信号传输至TR组件,在TR组件中将信号进行功率放大后通过面阵将射频信号辐射至天空。当天线处于接收信号阶段,回波信号经过TR组件处理后进行低噪声放大和下变频后,进入综合模块采样并通过波分复用模块将数字化中频信号传输至后端信号处理中心。某型雷达天线工作原理如图2所示。2.1.2 某型雷达天线面阵虚拟样机的构建
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二项分布的装备测试性综合验证方案[J]. 杨金鹏,连光耀,邱文昊,吴进. 中国测试. 2018(05)
[2]多智能体技术发展及其应用综述[J]. 李杨,徐峰,谢光强,黄向龙. 计算机工程与应用. 2018(09)
[3]舰载雷达测试性试验方法研究[J]. 王东雷,胡泊. 雷达与对抗. 2016(04)
[4]多智能体系统的协调控制研究综述[J]. 苗国英,马倩. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]测试性验证试验方案的工程修正方法研究[J]. 张艺琼,刘萌萌,李璠,曾照洋,余鹏. 测控技术. 2013(02)
[6]雷达装备测试性验证及应用研究[J]. 常春贺,杨江平,王杰. 计算机测量与控制. 2011(08)
[7]基于PXI测试性验证评估系统设计[J]. 尹园威,马彦恒. 仪表技术. 2010(07)
[8]基于故障率的测试性验证试验故障样本分配方案[J]. 李天梅,邱静,刘冠军. 航空学报. 2009(09)
[9]基于通用充分性准则的测试性试验方案研究[J]. 石君友,康锐. 航空学报. 2005(06)
[10]基于信息模型的测试性试验样本集充分性研究[J]. 石君友,康锐,田仲. 北京航空航天大学学报. 2005(08)
博士论文
[1]装备测试性虚拟验证试验关键技术研究[D]. 张勇.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]测试性虚拟验证技术及其在直升机航向姿态系统中的应用研究[D]. 赵晨旭.国防科学技术大学 2011
本文编号：3343575
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