摘要:搜救罗盘是某型飞机机载导航设备的重要组成部分，为解决其200h定检，采用自动测试技术、射频网路阻抗变换技术等研制了搜救罗盘检测仪，并详细介绍了检测仪的功能、性能及设计。结果表明，该检测仪不仅技术先进、性能优越，极大地提高了某型飞机技术保障力，而且还满足了维护单位对搜救罗盘的技术性能进行定期检查的需求。
关键词:搜救罗盘;检测仪;射频;阻抗变换
0引言
搜救罗盘是某型飞机重要的搜救设备，担负着引导友机搜寻遇难求救人员的任务。按照该搜救罗盘技术使用说明书要求，每隔200h就要对其技术性能进行检查，为满足训练与搜救的需求，本文研制了某型飞机搜救罗盘检测仪，对提高飞机技术运用能力，具有非常重要的意义。
1搜救罗盘检测仪功能和主要技术性能
1．1罗盘检测仪的功能
(1)将标准信号发生器的输出电压转换成电磁场场强值［1］;(2)将标准信号发生器的输出电压进行功率分配，将一路信号精确分配到两个天线上;(3)产生脉冲调制信号;(4)按测试要求，对高频信号发生器的输出信号进行衰减;(5)对航向角进行指示［2］;(6)对超短波罗盘整个系统进行控制，满足系统通电检查需要;(7)对超短波罗盘的各个分机部件能单独进行控制，满足单个部件的检测需要;(8)对超短波罗盘各分机部件预设的检测电压提供检测点，方便故障压缩。
1．2罗盘检测仪的主要性能指标
(1)视频脉冲:脉宽40μs、重复频率300Hz、幅度15V;(2)信号分配器输出电压比为k1(k1为搜索通道和定向通道电压比);(3)专用场强信号模拟箱场强E=k2U(U为标准信号发生器输出电压，k2为常数);(4)航向角指示器精度:0．5°;(5)MTBF大于1500h。
2结构设计
采用机箱+机柜方式，如图1所示。采用威图机柜/箱，及安装附件，配备隔板安装模拟箱、机件，下配抽屉，放置测量附件和技术资料。
3检测仪的设计
检测仪由专用场强信号模拟箱、调制器、信号分配器、故障检测接口、连接电缆等组成。
3．1专用场强信号模拟箱的设计
3．1．1模拟箱的设计
参照飞机搜救罗盘技术说明书，设计专用场强信号模拟箱如图2所示。材质:不锈钢、无缝钢管至少各加工一个，一个用于对比实验，另一个用于实验确定天线的电压-场强转换系数。
3．1．2天线匹配电阻阻值的确定
采用罗德与施瓦茨VSWR桥、FSH-Z2功分器、FSH-K2矢量传输反射测量、FSH-Z29负载校准件等实验器材，通过测量反射损耗，调整匹配电阻阻值大小，直到反射损耗最小［3］，且100MHz～250MHz频率范围内反射损耗基本不变时，确定匹配电阻阻值，其测量示意图如图3所示。
3．1．3专用场强信号模拟箱场强变换系数确定
由前文1．2章节可知，专用场强信号模拟箱场强E=k2U。如何确定k2大小，按设计要求制作一个实验用模拟箱，如图4所示［4］。在模拟箱中制作两幅相同的天线，沿模拟箱上下对称放置，一个作为发射天线，一个作为接收天线，用信号源产生辐射信号，使用频谱分析仪测量接收信号［5］，分析电压/场强转换系数k2。
3．2调制器
飞机是利用脉冲信号产生器产生视频脉冲，再通过调制器电路对标准信号发生器产生的连续载波信号进行脉冲振幅调制［6］。由于部队没有多余的备件，故设计了脉冲信号发生器，直接产生规定格式的视频脉冲。调制器有“连续”和“脉冲”两种工作方式。在“连续”工作方式调制器直接输出标准信号发生器信号;在“脉冲”工作方式，首先由脉冲信号产生器产生视频脉冲再对标准信号发生器输出的载波信号进行调制，输出脉冲调制信号满足测试需求。调制器的电路组成方框图如图5所示。
3．3信号分配器
信号分配器用于将调制器输出的调制信号按比例分成两路，满足罗盘搜索通道和定向通道因灵敏度不同而对输入信号的要求。在进行搜索通道灵敏度指标测试时，按技术使用规程的要求，为防止高频信号泄露，高频信号须经过一定的衰减器输入到搜索通道天线，信号衰减器电路框图如图6所示。
3．4故障检测接口
将罗盘内部关键信号引出接到故障检测接口上，通过对关键信号电压测量或波形观察，结合罗盘性能测试对罗盘相关电路进行分析进行故障排除。为保证搜救罗盘能够正常工作，必须提供其所需的各种电源电压。搜救罗盘所需的地面电源为:交流36V/400Hz、交流115V/400Hz、直流27V。输入的各种电源电压经过电压表、电流表指示电压、电流数值后加到罗盘电路。指示电路具有欠压、过压、过流检测与告警功能。
4结论
某型飞机搜救罗盘检测仪的研制，可以较好地保障该型飞机搜救罗盘性能参数测试任务的完成，对于保证飞机的搜救性能及该设备的安全性、可靠性及故障的预防与排除，有着不可替代的重要作用，对于提高该型飞机的搜救能力具有非常重要的意义。
参考文献:
［1］梁虹阳，孙哲，朱春雷．无线电罗盘抗干扰研究［J］．数字技术与应用，2011(8):68－69．
［2］陈志，董浩斌．基于LabVIEW的电子罗盘的可视化实现［J］．工业控制计算机，2005，18(2):69－70．
［3］董凡辉，白健，李勇，等．应用于软件无线电罗盘的频差快速检测算法［J］．计算机工程与应用，2005，45(36):235－237．
［4］宋宇宁，周兆英．高精度磁阻式罗盘及其SET/RESET电路设计［J］．仪器仪表学报，2006，27(6):1513－1515．
［5］罗晓兰，贺富强．用Delphi和OpenGL实现舰艇罗盘仿真［J］．船海工程，2006，170(1):72－74．
［6］边存勇，谈展中．软件无线电罗盘［J］．电子测量技术，2003(3):40－42．
［7］张小玉，蔡桂芳．一种无线电罗盘综合检测仪设计［J］．自动化仪表，2005，26(12):28－30.
作者:田建学 魏俊淦 赵波 单位:海军航空大学
