任务系统综合保障规划技术研究

任务系统综合保障规划技术研究

作者：许璟瑜 吴军锋 许晓东

单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司

摘要：本文参考国外飞机任务系统测试，对飞机任务系统地面测试开展综合保障技术研究，针对任务系统功能复杂、测试项目和测试手段繁多，综合保障难度大等特点，详细论述了飞机任务系统地面测试总体保障需求、保障资源规划以及现场测试保障等内容，并针对任务系统测试保障资源及规划提出几点建议。

关键词：任务系统；综合保障

0  引言

飞机系统主要由航电系统、通信/数据链系统、任务系统、飞控系统等机载系统组成，通常采用综合一体化设计架构，以高速协议总线作为飞机系统的主总线完成系统间通信。参考国外飞机设计架构，任务系统通常采用模块化、综合化、一体化开放式架构设计，能够实现系统管理、任务管理、目标探测、电侦、指挥控制[1]等功能。

任务系统是充分发挥指挥，获得战场关键情报资源的核心关键，直接影响战争的胜负；如何保障任务系统正常工作，验证其功能性能的正确性具有重大意义，本文结合国外飞机任务系统机上地面测试经验展开分析，详细论述任务系统机上地面测试综合保障方法，并针对任务系统测试保障提出建议。

1  任务系统的特点

目前国外飞机任务系统采用通用化、一体化设计，模块化、综合化的架构，能够实现显示触控功能的一体化，具备操作便捷、维护及时等优点。利用天线阵列，实现全方位覆盖，达到对空中目标和海面目标的探测和跟踪能力。

任务系统与飞机的航电系统、通信/数据链系统、电源系统、液压系统、液冷系统、环控系统等多个系统或有信号交联关系，或需相关系统配合工作。这就要求在进行任务机上地面测试时，需要与飞机多系统协同配合工作，尤其是部分系统不具备空中飞行状态下工作的前置条件，因此保障工作相对也复杂很多，需针对机上地面测试开展测试需求分析，规划保障方案，梳理保障资源，以保障测试正常进行。

2总体保障需求分析

一般而言，在地面进行飞机系统测试、检查、维护以及调试时，需要有地面保障资源，如用电源车为飞机供电，维持机上设备正常工作等；基于任务系统功能的独特性，任务系统机上地面测试对于测试保障的需求也相对其他系统复杂的多。

任务系统通过发射接收部件探测目标，保证无盲区探测，为了保证系统正常转动，需要液压车为其提供动力，在工作时自身发热量大，需液冷源为自身降温，飞机正常工作时，需要空调车为舱内电子设备降温，进行大功率辐射时，部件发热快，又需采取专门的空调降温措施，为保障任务系统正常工作，各种保障车辆是任务系统机上地面测试的基础，缺一不可。

当然，要想充分验证系统功能，不仅仅需要保障车辆，还需要测试设备的保障。例如：目标仿真模拟器、陀螺全站仪、标校车、方舱车、信号源等。据国外统计，在进行任务系统机上地面测试过程中所用专用测试设备达到30余台。

3任务系统测试保障规划技术

3.1 测试场地规划

依据任务系统机上地面测试需求，综合考虑工艺流程、保障条件、现场消防、安全要素、人员配置、测试设备和场地等内容，对测试项目进行梳理，优化测试步骤，制定测试方案，力求科学合理安排测试。

依据测试所需场地可将项目划分为：发动机启动下的任务系统测试、发动机关闭状态下的任务系统测试，标校测试可同步开展。根据测试项目和具体保障需求，将测试场地划分为厂房内、厂房外一般场地以及具备发动机开车条件的场地。

任务系统在厂房内进行的测试，通过分析测试项目需求和机载系统工况，此时测试所需的保障车辆有电源车（或固定式电源）、液压车（或地面液压源）、液冷车（或地面液冷源）、以及空调车（或空调设备）；在此阶段重点是验证任务系统与飞机其他系统的总线通讯和与机载系统工作匹配性，对于总线通讯，总线监控设备是测试和排故的有效利器。雷达驱动能力是厂房内测试阶段重要检查项，直接影响测量精度、天线标校功能性能，需要专用设备驱动控制模拟器提供旋罩运转检查的激励信号，对其运转、定点启停等功能进行测试。

3.2 测试流程规划

按照任务系统在厂房外进行测试的难易程度，将测试按阶段分为发动机关闭状态下任务系统天线标校测试、任务系统高压辐射下的测试、发动机启动状态下任务系统高压辐射下的测试。

进行厂房外测试时，完成测试的所需的基础保障车辆有电源车、液压车、液冷车以及空调车；除此之外，天线标校测试时，还需标校车发射或接收天线信号进行远场校准，任务系统辐射时，为验证通信等相关功能，需专用地面方舱车配合工作，其次还需目标仿真模拟器、任意波形发生器、脉冲信号源、示波器等相关设备现场保障；针对任务系统辐射、发动机启动等高风险测试，综合考虑人员、设备安全，将测试安排在宽阔无遮挡场地，测试人员需配备防辐射服。

任务系统天线主要包含雷达天线、二次雷达天线、电侦天线等天线阵面，天线的精度直接决定了雷达等设备探测性能，因此开展任务系统标校是测试的第一步。

通过固定飞机摆放位置，使用激光陀螺全站仪进行方位寻北，并测定飞机不同方位下飞机法线位置，以完成阵面标校工作。

雷达天线、二次雷达天线、电侦天线标校工作各自独立，可同步开展，天线主要通过接收或发射相应的电磁波信号，在远场通过标校车等设备进行数据发送及处理，因此远场接收端需要人员配合将标校车与信号源连接并架设到与天线等高位置，利用频谱仪记录天线功率，发射端则需开启雷达正常工作，不同天线标校时，旋罩转速要求不同，且方向图测试完成后需旋罩停止转动。因此现场人员需反复上机进行旋罩驱动，并且标记旋罩起始位置后转动旋罩测试下个频点，进行评估。

电侦分系统共需完成多个阵面标校测试，，区别于上述不同的是，电侦天线标校对飞机位置要求精度很高，一般要通过投线仪与全站仪标定天线阵不同方向的投影位置，因此测试人员需要不停移动天线进行标测，为保证电侦天线测量精度，需每隔一定频率间隔进行标测工作，每个标测完毕后，需测试人员重新利用激光投线仪与全站仪对下个阵面位置重新标定，工作量可想而知，因此电侦标校测试是耗时最长的地面标校测试，同时也对现场保障车辆及设备长时间工作提出了挑战。

3.3 安全风险评估

任务系统高压辐射测试是风险性较高的测试试验，在开高压辐射前，需要提前制定现场保障方案，重点明确各专业职责分工，规划保障车辆具体位置，严格控制辐射扇区大小，防止辐射造成危害。

首先需评估飞机周围电磁环境是任务系统高压辐射的第一步，通过固定飞机机头朝向、设置辐射扇区大小、标定测试距离，然后利用场强计测量飞机不同距离下的电磁辐射量，用以评估飞机周围电磁环境，保障后续测试安全进行。

由于电磁辐射危害较大，现场保障车辆和设备处于复杂电磁环境下，会存在保障车辆以及保障设备损坏的情况，故保障设备不得处于电磁主辐射区域内，人员需配备防辐射服且不得暴露于超过一定电磁辐射量的区域内。

任务系统高压辐射下的测试所需保障车辆最多，有电源车、液压车、液冷车以及两辆空调车（分别为电子设备和交连部分通风），测试现场车辆及设备摆放位置、飞机朝向、辐射区域方向。

发动机开车测试是安全风险较大的测试，而发动机开车下的任务系统高压辐射测试保障是风险最高、保障最为复杂的测试状态。由于地面发动机开车状态无法提供空中状态的迎面气流，故需迎面气流冷却的机载系统和设备就必须另外采取技术手段保障，或监控温度、严格控制测试时间。

为了保证发动机开车下任务系统高压辐射测试的现场安全，针对现场保障资源需求，规划开车测试流程，明确任务系统加电顺序，对于无法提供风冷的电源系统还需限定测试时间，在测试过程中检查液冷车供液、空调车供风正常，任务系统开机工作稳定后设置辐射方向及扇区大小进行雷达发射，雷达开高压辐射过程中需专人重点监控液压系统温度及舱内设备温度情况，防止温度过高，造成测试风险。

4任务系统综合保障总结与探究

结合国外飞机任务系统测试经验，总结任务系统测试保障方法与经验及保障过程中遇到的难点，指出保障工作重点。

1）优化测试项目和保障方式

结合国外飞机研制经验，任务系统地面测试进行近百项测试项目，测试周期达到近两个月，对于首次地面测试是可以进行的，对于后续大量生产阶段地面测试，甚至后续部队测试必然要进行测试项目的优化，进行哪类维护进行何种测试，更换任务系统部件需测试何种项目等；通过筛选测试项目，简化测试流程，更有利于日常测试及维护工作，此外还需综合评估完成测试所需的保障设备，空间是否满足保障资源布置、这些都是我们需要考虑的问题，只有改进保障方式、采用科学的保障手段才能提高装备保障水平。

2）整合资源，研制综合化保障设备

由于任务系统的特殊性，在进行日常维护乃至测试时，受场地和空间限制，无法将地面测试时所用的各种车辆和测试所需通用专用设备带到现场开展测试；另还需特别关注保障设备对复杂电磁环境的适应能力，从机上地面测试过程中保障车辆和保障设备对测试的适应性和完好性来看，还有大量的工作要做，在特定环境开展任务系统测试，空间更小，电磁环境更加复杂，这就需整体规划，整合资源，研制综合化保障平台来适应不同环境下的任务系统测试保障工作。

3）建设稳定、高素质的装备保障人才

加强保障人员培养，是综合保障工作中必须重视的一个环节；除了重视武器装备的保障能力，还应对日常操作人员进行培训[2]，提高自身素质，搞好培训和训练工作，有针对性的开展保障演练、增强人员的应急处理能力、提高自身对装备的了解性以及探索性，从而打造一支稳定、高效的装备保障队伍。

5结束语

本文通过对任务系统机上地面测试开展综合保障技术研究，针对任务系统功能复杂、测试项目和测试手段繁多，综合保障难度大等特点，详细论述了任务系统机上地面测试总体保障需求、保障资源规划以及现场测试保障等内容，并指出相关保障工作重点。

参考文献：

[1]曹晨.信息化战争的空中帅府.电子工业出版社,2019.11

[2]欧阳晖.美军飞机装备保障经验及启示.装备学术，2018.07