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摘要:搜救羅盤是某型飛機(jī)機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的重要組成部分，為解決其200h定檢，采用自動(dòng)測試技術(shù)、射頻網(wǎng)路阻抗變換技術(shù)等研制了搜救羅盤檢測儀，并詳細(xì)介紹了檢測儀的功能、性能及設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，該檢測儀不僅技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越，極大地提高了某型飛機(jī)技術(shù)保障力，而且還滿足了維護(hù)單位對(duì)搜救羅盤的技術(shù)性能進(jìn)行定期檢查的需求。

關(guān)鍵詞:搜救羅盤;檢測儀;射頻;阻抗變換

0引言

搜救羅盤是某型飛機(jī)重要的搜救設(shè)備，擔(dān)負(fù)著引導(dǎo)友機(jī)搜尋遇難求救人員的任務(wù)。按照該搜救羅盤技術(shù)使用說明書要求，每隔200h就要對(duì)其技術(shù)性能進(jìn)行檢查，為滿足訓(xùn)練與搜救的需求，本文研制了某型飛機(jī)搜救羅盤檢測儀，對(duì)提高飛機(jī)技術(shù)運(yùn)用能力，具有非常重要的意義。

1搜救羅盤檢測儀功能和主要技術(shù)性能

1．1羅盤檢測儀的功能

(1)將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓轉(zhuǎn)換成電磁場場強(qiáng)值［1］;(2)將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓進(jìn)行功率分配，將一路信號(hào)精確分配到兩個(gè)天線上;(3)產(chǎn)生脈沖調(diào)制信號(hào);(4)按測試要求，對(duì)高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)進(jìn)行衰減;(5)對(duì)航向角進(jìn)行指示［2］;(6)對(duì)超短波羅盤整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，滿足系統(tǒng)通電檢查需要;(7)對(duì)超短波羅盤的各個(gè)分機(jī)部件能單獨(dú)進(jìn)行控制，滿足單個(gè)部件的檢測需要;(8)對(duì)超短波羅盤各分機(jī)部件預(yù)設(shè)的檢測電壓提供檢測點(diǎn)，方便故障壓縮。

1．2羅盤檢測儀的主要性能指標(biāo)

(1)視頻脈沖:脈寬40μs、重復(fù)頻率300Hz、幅度15V;(2)信號(hào)分配器輸出電壓比為k1(k1為搜索通道和定向通道電壓比);(3)專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱場強(qiáng)E=k2U(U為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器輸出電壓，k2為常數(shù));(4)航向角指示器精度:0．5°;(5)MTBF大于1500h。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用機(jī)箱+機(jī)柜方式，如圖1所示。采用威圖機(jī)柜/箱，及安裝附件，配備隔板安裝模擬箱、機(jī)件，下配抽屜，放置測量附件和技術(shù)資料。

3檢測儀的設(shè)計(jì)

檢測儀由專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱、調(diào)制器、信號(hào)分配器、故障檢測接口、連接電纜等組成。

3．1專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱的設(shè)計(jì)

3．1．1模擬箱的設(shè)計(jì)

參照飛機(jī)搜救羅盤技術(shù)說明書，設(shè)計(jì)專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱如圖2所示。材質(zhì):不銹鋼、無縫鋼管至少各加工一個(gè)，一個(gè)用于對(duì)比實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)用于實(shí)驗(yàn)確定天線的電壓-場強(qiáng)轉(zhuǎn)換系數(shù)。

3．1．2天線匹配電阻阻值的確定

采用羅德與施瓦茨VSWR橋、FSH-Z2功分器、FSH-K2矢量傳輸反射測量、FSH-Z29負(fù)載校準(zhǔn)件等實(shí)驗(yàn)器材，通過測量反射損耗，調(diào)整匹配電阻阻值大小，直到反射損耗最小［3］，且100MHz～250MHz頻率范圍內(nèi)反射損耗基本不變時(shí)，確定匹配電阻阻值，其測量示意圖如圖3所示。

3．1．3專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱場強(qiáng)變換系數(shù)確定

由前文1．2章節(jié)可知，專用場強(qiáng)信號(hào)模擬箱場強(qiáng)E=k2U。如何確定k2大小，按設(shè)計(jì)要求制作一個(gè)實(shí)驗(yàn)用模擬箱，如圖4所示［4］。在模擬箱中制作兩幅相同的天線，沿模擬箱上下對(duì)稱放置，一個(gè)作為發(fā)射天線，一個(gè)作為接收天線，用信號(hào)源產(chǎn)生輻射信號(hào)，使用頻譜分析儀測量接收信號(hào)［5］，分析電壓/場強(qiáng)轉(zhuǎn)換系數(shù)k2。

3．2調(diào)制器

飛機(jī)是利用脈沖信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生視頻脈沖，再通過調(diào)制器電路對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的連續(xù)載波信號(hào)進(jìn)行脈沖振幅調(diào)制［6］。由于部隊(duì)沒有多余的備件，故設(shè)計(jì)了脈沖信號(hào)發(fā)生器，直接產(chǎn)生規(guī)定格式的視頻脈沖。調(diào)制器有“連續(xù)”和“脈沖”兩種工作方式。在“連續(xù)”工作方式調(diào)制器直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器信號(hào);在“脈沖”工作方式，首先由脈沖信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生視頻脈沖再對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器輸出的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出脈沖調(diào)制信號(hào)滿足測試需求。調(diào)制器的電路組成方框圖如圖5所示。

3．3信號(hào)分配器

信號(hào)分配器用于將調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)按比例分成兩路，滿足羅盤搜索通道和定向通道因靈敏度不同而對(duì)輸入信號(hào)的要求。在進(jìn)行搜索通道靈敏度指標(biāo)測試時(shí)，按技術(shù)使用規(guī)程的要求，為防止高頻信號(hào)泄露，高頻信號(hào)須經(jīng)過一定的衰減器輸入到搜索通道天線，信號(hào)衰減器電路框圖如圖6所示。

3．4故障檢測接口

將羅盤內(nèi)部關(guān)鍵信號(hào)引出接到故障檢測接口上，通過對(duì)關(guān)鍵信號(hào)電壓測量或波形觀察，結(jié)合羅盤性能測試對(duì)羅盤相關(guān)電路進(jìn)行分析進(jìn)行故障排除。為保證搜救羅盤能夠正常工作，必須提供其所需的各種電源電壓。搜救羅盤所需的地面電源為:交流36V/400Hz、交流115V/400Hz、直流27V。輸入的各種電源電壓經(jīng)過電壓表、電流表指示電壓、電流數(shù)值后加到羅盤電路。指示電路具有欠壓、過壓、過流檢測與告警功能。

4結(jié)論

某型飛機(jī)搜救羅盤檢測儀的研制，可以較好地保障該型飛機(jī)搜救羅盤性能參數(shù)測試任務(wù)的完成，對(duì)于保證飛機(jī)的搜救性能及該設(shè)備的安全性、可靠性及故障的預(yù)防與排除，有著不可替代的重要作用，對(duì)于提高該型飛機(jī)的搜救能力具有非常重要的意義。

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作者:田建學(xué) 魏俊淦 趙波 單位:海軍航空大學(xué)