BIT技术在舰炮武器系统中的应用

摘  要：超速发展的现代信息技术使武器装备的故障诊断能力得到大幅度的提升，机内检测（BIT，Built-In Test）技术是一种能够提高系统的测试性、维修性的重要技术，是实现电子系统、电子设备的故障检测和故障隔离的重要手段之一。该技术已经广泛的应用于目前的航空航海和武器系统当中，在本文中，我们以某型舰炮武器系统的机内自检设备（BITE，Built-In Test Equipment）为例。简要介绍了BIT技术的发展、BITE设备的组成、接口和工作流程。

关键词：舰炮武器系统;机内检测技术;BITE

中图分类号：TJ391     文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）05-0011-03

Abstract：The rapid development of modern information technology has greatly improved the fault diagnosis capability of weapons and equipment. Built-In Test （BIT） is an important technology that can improve the testability and maintainability of the system. One of the important methods to realize fault detection，isolation of electronic system and electronic equipment. This technology has been widely used in current aeronautical navigation and weapon system. In this paper，we take the BITE equipment of a certain type of naval gun weapon system as an example. A brief introduction to the development of BIT technology，the composition of BITE equipment，interfaces and workflow.

Keywords：naval gun weapon system;Built-In Test technology;BITE

1  概述

随着电子技术与计算机技术的发展，武器系统的功能也日趋完善，可靠性得到很大提高，但仍难免出现故障或参数漂移，为最大限度的提高武器系统的可靠性，及时发现故障，保证设备参数处于最佳状态，如何充分利用计算机技术和通讯技术实现对高性能武器系统的自动检测和故障诊断，提供及时、准确的科学依据，已经受到世界各国的普遍重视。通常检测手段有三种：

（1）手动检测：即借助万用表、示波器、频率计、功率计等互相独立的仪器来手动测量设备的各项技术参数，然后通过人工判断故障所在。这种检测方法，成本很低，通用性强，精确度低，可靠性差，效率低。显然已经不能满足现代战争的需要。

（2）通用自动化测试设备（ATE）测检：自动测试设备在电子设备测试和维护检修中的作用越来越重要，但普及使用还有很大的难度。首先，这些先进检测设备价格昂贵，会增加整个系统成本。其次，专用性差，维修不便。此种设备一般为通用，但用到专用的系统中没有太大优势，而且这种设备大多为外国制造或用外件组成，一旦损坏，需花费大量时间送国外检修，不适于军方使用。再次，没有软件自主产权，受人挟制。并且，我们会在以后应用软件升级方面花费大量的资金，不适合我国国情。

（3）机内检测技术：即BIT技术，将系统专用的检测设备通过合理的设计融入到整个系统中，随时进行自动化检测。由于高度的整合性，大大降低了生产成本，使大部分单位能够承担。由于这种检测单元是系统的一部分，联系紧密，无缝连接，并且专机专用，针对性强，这样的设备软件一般为自己生产，拥有自己的知识产权，可以随着要求的提高而不断升级完善[1，2]。

按照美军标MIL-STD-1309C的定义，BIT是指“系统、设备内部提供的监测、隔离故障的自动检测能力”。“系统主装备不用外部测试设备就能完成对系统、分系统或设备的功能检查、故障诊断与隔离以及性能测试、它是联机检测技术的新发展”。

负责完成机内检测的设备被称为BITE，BITE作为舰炮武器系统检查训练的专用设备，是提高系统测试性、保障性和维修性能力的重要支撑设备，能全面掌握系统工作状态，减少系统训练费用，提高全武器系统工作质量和战备完好性，为满足系统的维修性、测试性和保障性需求提供高效支持。

本文以某型舰炮武器系统的BITE为例。简要介绍了该设备的组成、接口、输入输出和工作流程。

2  设备简介

BITE作为某型舰炮武器系统的综合监控、检查、训练和数据录取、分析设备，主要信息流程是接收系统内的網络通信信息，结合侦听的系统网络通信信息，采集相应设备（火炮、雷达、捷联）的姿态信息和其它输入信号，在不同工作方式下，驱动系统进行故障检测、精度检查、模拟训练，并综合显示系统和网络的监控结果，记录并分析网络通信数据。

具体的使命任务如下：

（1）完成系统检查、训练和数据录取任务;

（2）完成系统网络状态监控和设备状态监控任务;

（3）完成系统录取数据的分析、管理和输出控制任务。[3]

BITE主要由主控计算机、数据计算机、网络模块、内部通信交换机和其他相关模块组成。

主控计算机主要由中央处理板、双冗余网卡和电子盘组成，实现网络通信、综合显示、检查和训练功能;数据计算机主要由中央处理板、两块侦听网卡和电子盘组成，实现数据录取、数据分析、状态监控和数据输出管理功能。

网络模块采用4块自适应以太网卡，接入交换机的两个网络通信模块。主控计算机双冗余网卡连接通信端口，实现网络通信功能;数据处理计算机1块侦听网卡连接侦听端口，实现网络数据侦听功能;主控计算机使用1块网卡通过内部通信交换机与其他相关模块实现内部网络通信。

BITE的外部接口包括数字量（网络和串行接口）接口和模拟量接口，数字接口包括网络接口、串口，网络接口又分为网络通信接口和网络侦听接口，内部接口则是各个功能模块之间的接口。

根据设备的功能及其与系统内其他设备的接口我们可以建立BITE的物理模型，明确BITE的输入输出关系，具体的框图如图1所示。

输入信息包括网络通信信息、网络侦听信息、跟踪雷达输入信息和系统时钟信息。输出的信息则包含设备状态监控（在线故障监控）、网络状态监控、通道检查结果、状态检查结果（离线故障检查）、精度检查结果、训练工作流程和评估信息、数据记录分析结果、雷达模拟信号、故障诊断定位信息等。

3  工作流程

BITE提供良好的人机交互界面，设备开机后，操作人员可根据提示选择工作方式，总体工作流程图如图2所示。

3.1  战斗

战斗工作方式主要负责在线故障检测、网络监控、数据记录。

（1）故障监控：实时监视系统内设备工作和状态检测点的工作状态，完成系统战时故障检测和快速定位，故障定位到可更换单元或功能模块;

（2）实时监视武器系统网络状态;

（3）战斗数据录取及对数据按要求进行分析。

3.2  检查

检查工作方式主要负责能够通过侦听系统网络通信数据，提取所需信息，进行系统状态检查、网络通道检查、系统精度检查和BITE自检，显示检查结果。

（1）状态检查：在检查训练设备驱动下，系统内各单机设备进行机内检测，检测结果由BITE汇总进行处理，显示故障代码和处理提示等检查结果信息，可达到较高的故障定位能力，并可进行系统级的故障检测、分析和处理工作。

（2）通道检查：在通道检查状态下，BITE给检查通道发送检查命令，BITE实时录取报文，并进行比对，最后给出误码率的测试结果评定，检查网络通讯功能是否正常。

（3）精度检查：BITE生成模拟目标回波信号，驱动雷达跟踪及全系统联动，通过网络侦听并与理論值进行比对，检查系统解题精度。

3.3  训练

训练工作方式主要负责目标战术环境模拟和目标航路生成，利用模拟目标信号，驱动系统进行模拟训练并评估训练结果。

3.4  数据处理

数据处理工作方式主要对录取数据进行处理并可视化显示。能将录取数据文件导出。接下来我们介绍具体的数据处理功能：

（1）数据解析功能：将录取的网络传输的不可读的数据根据协议解析为可读数据，解析后的数据格式为DAT，支持多种查看方式;

（2）显示的功能：显示当前解析的全部数据，并且可根据用户自定义显示需要查看的字段，例如：时间、距离、方向、设备等等;

（3）数据导出功能：我们可通过U盘、刻录机、网络等多种方式将设备中的记录和解析数据导出，在其他设备上进行查看;

（4）删除功能：可通过界面选择删除或者批量删除录取数据;

（5）排序功能：可将解析的数据按自定义属性进行排序，例如：时机、距离、方位等，也可对录取的所有数据文件按自定义属性进行排序，例如：时间、文件名、大小等;

（6）重命名功能：可将录取的数据文件进行重命名操作，并支持中英文。

4  结  论

随着装备技术的发展，可靠性、可维修性和武器系统的作战性能都成为战斗力的重要组成部分和根本保证。注重装备的可靠性、可维修性可以提高作战能力、增强生存能力、降低使用保障费用。

BITE能全面掌握系统工作状态，减少系统训练费用，提高全武器系统工作质量和战备完好性，为满足系统的维修性、测试性和保障性需求提供高效支持。

参考文献：

[1] 徐永成，温熙森，易晓山，等.机内测试技术发展趋势分析 [J].测控技术，2001（8）：1-4.

[2] 朱万年.智能化机内测试验证系统的设计与实现 [J].航空电子技术，1998（4）：36-43.

[3] 郑文荣，严东，李文雷.BIT在舰炮武器系统的应用浅析 [J].国外电子测量技术，2011，30（11）：33-35.

作者简介：冀山（1971-），男，汉族，河南南阳人，二级技师，研究方向：舰炮武器系统训练和模拟专业。