皮划艇训练状态多参数遥测装置研制与设计控制

李媛　史东林　张全意

摘要：皮划艇训练状态多参数遥测装置的硬件和软件在研制过程中严格按照国家标准执行。其中，硬件设备经过可靠性分析、安全性分析、维修性分析及电磁兼容性分析；软件设备为C级软件。系统经过测试后，确认软硬件设备稳定性高，能满足皮划艇训练日常测试工作。

关键词：皮划艇；遥测系统；研制；设计控制

中图分类号：F49

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）02017402

1皮划艇训练状态多参数遥测装置设备组成及功能

皮划艇训练状态多参数遥测装置是由三个部分组成：第一部分是艇载信息终端（见图1），包括：运动员心率无线测试、船艇运动测速测试、三轴加速度测试和两轴震动角度测试，参数数据存储，测试信息实时发射；第二部分是岸上遥测信息接收显示系统（见图2），包括：高增益定向接收天线、数字接收机模块、便携式计算机、电源系统等；第三部分是皮划艇专业训练用运动员实时接收处理软件（见图3）。

皮划艇训练状态多参数遥测装置主要实现艇载运动信息的实时采集、存储、传输，及事后运动信息分析处理功能。具体功能如下：（1）具有对运动员心率实时测量的功能；（2）具有实时划桨频率测量的功能；（3）具有实时人体运动能耗测量的功能；（4）具有实时艇速、艇运动轨迹测量的功能；（5）具有实时数据实时记录、传输的功能；（6）具有事后数据处理功能。

2皮划艇训练状态多参数遥测装置硬件设备的技术控制

皮划艇训练状态多参数遥测装置的硬件设备严格按照Q/AC.QP7.12《技术状态管理控制程序》规定采购、设计，设计过程秉承“论证充分、试验验证、各方认可、审批完备、落实到位”五原则。

2.1元器件选用情况

皮划艇训练状态多参数遥测装置所需的原材料、元器件、外购件、配套设备等的选用严格按Q/AC144《型号产品用电子元器件质量控制的有关规定》进行质量控制。元器件的采购，按设计文件规定的技术要求进行采购。所用电子元器件均选用“工业”级及以上等级，质量等级分别为企军标、国军标、七专、企业标准级、协议、进口工业级元器件。

2.2可靠性分析

2.2.1可靠性建模

（1）皮划艇训练状态多参数遥测装置组成。

皮划艇训练状态多参数遥测装置硬件上由艇载信息终端、岸上遥测信息接收显示系统组成。

（2）皮划艇训练状态多参数遥测装置可靠性框图。

皮划艇训练状态多参数遥测装置由两个互相独立的分系统构成，其可靠性结构模型为串联结构，可靠性框图如图4所示。

2.3安全性分析

皮划艇训练状态多参数遥测装置遵循安全性第一原则，在方案选择、各种因素权衡时，把安全性设计放在首位，对软、硬件容易操作失误之处作相应设计，采取说明书、防误操作、错误保护等措施，确保人员和设备的安全。

安全性设计采取的措施如下：

（1）设备对外电连接器采取了防插错设计；

（2）设备进行了降额设计；

（3）设备功耗大的元器件采取了散热措施；

（4）设备采取了防水、防盐雾、防霉变等措施，增强对自然环境的适应性；

（5）对抗振动薄弱环节，采取减振措施。

2.4维修性分析

（1）系统采用标准化、模块化设计，具有良好的可达性和互换性，便于维修，降低了维修的技术要求；

（2）在设计时，采取了易于寻找故障、易于隔离、便于调整和校准等措施。设备具有测试接口，提高了设备的可测试性；

（3）在设计时，充分考虑到维护的方便性，以最短的时间将整机作为一个单件进行更换；

（4）具有完善防插错措施和识别标记，避免了在使用操作和维修时造成人为差错的可能；插接件通过编号等手段，使各个插头连接过程不致于错插。

2.5电磁兼容性分析

（1）在器件的电源端增加滤波电容，对外界输入干扰进行隔离和抑制，增强电路的抗干扰能力，降低干扰对设备的影响（见图5）；

（2）设备的模拟电路与数字电路的地分开，电源地和信号地分开，各种地信号采用一点接地，避免了干扰引入；

（3）在设计时进行了干扰源和干扰传递途径分析，研究易受电磁干扰的部位，采取了相应的抗干扰措施；

（4）选用了抗干扰能力强的器件；

（5）电路设计时，进行了电路合理布局设计和布线设计等。

3软件质量控制情况

3.1软件性质和等级

根据任务书中软件研制要求，系统研制软件为实时接收处理软件，为C级软件。

3.2软件的管理

根据任务书，对产品的软件进行了需求分析、概要设计，按Q/AC315《软件开发库、受控库和产品库的管理管理规定》，对软件实施了“三库管理”，系统软件文档已经归入“产品库”。

经系统联试、检验验收后确认系统软件功能正常，满足要求。

4结论

皮划艇训练状态多参数遥测装置研制过程中的软硬件设备严格按照工业标准执行，装置的可靠性、安全性、维修性及电磁兼容性均经过缜密设计，装置的技术状态确定，系统的各项功能、性能指标满足研制任务书、设计文件要求。