使用LabVIEW重寫(xiě)電子戰爭模擬程序

Author(s):
Stephen Abbott - U.S. Army

Industry:
Government/Defense

Products:
RF, PXI/CompactPCI, LabVIEW

The Challenge:
升級美國陸軍使用的電子戰爭模擬程序，用來(lái)測試電子戰爭系統對抗雷達的危險。

The Solution:
使用NI LabVIEW的圖形化編程環(huán)境和儀器控制功能，快速重寫(xiě)系統的控制軟件。

測試雷達威脅
在New Jersey 的Ft. Monmouth，美國陸軍通信指揮中心的情報戰爭領(lǐng)導小組提供了各種設施用來(lái)測試電子戰爭系統對雷達威脅的對抗能力。我們完成這些測試方法包括向消音室輻射威脅信號，或是直接將威脅信號注入電子戰爭系統內部。

為了協(xié)助測試的進(jìn)行，我們設計并開(kāi)發(fā)了電子戰爭模擬器（EWSIM），它是由集成軟件和硬件構成的，能夠提供雷達信號特征的真實(shí)模擬，模擬雷達環(huán)境相對于被測系統接收天線(xiàn)的情況。我們使用多個(gè)射頻源可以生成脈沖波形和連續波形仿真?？删幊绦盘柗抡嫫魈峁┝税l(fā)射脈沖、天線(xiàn)掃描以及模式特性的仿真。射頻分步矩陣控制四個(gè)發(fā)射信號，并且輸出八個(gè)象限端口（每個(gè)發(fā)射器兩個(gè)端口），給出了到達角和范圍特性。我們使用EWSIM 可以建立威脅場(chǎng)景，并且通過(guò)集成的飛行器生存設備以及其他電子生存平臺進(jìn)行處理。

縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間
我們原先使用C編寫(xiě)EWSIM，并且在DOS下運行。我們需要將軟件升級到現代的Windows 操作系統環(huán)境中，同時(shí)繼續使用現有的射頻和NI 硬件。我們選擇了NI LabVIEW，因為它具有圖形化編程環(huán)境和儀器控制功能。相對于修改現有軟件而言，使用LabVIEW縮短了我們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

多功能軟件
EWSIM的控制軟件包括多屏幕程序，可以根據用戶(hù)確定的參數創(chuàng )建并執行發(fā)射器模擬。我們對軟件進(jìn)行編程，將這些用戶(hù)定義的參數存儲在數據庫中，然后在運行仿真的時(shí)候通過(guò)NI PCI GPIB板卡發(fā)送至硬件上。此外，軟件模擬的實(shí)際的情形，包含了進(jìn)入被測系統運動(dòng)路徑、沿著(zhù)多個(gè)發(fā)射器位置發(fā)生作用的威脅。在被測系統在這些位置中進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中，軟件計算到達角以及輸入威脅信號的范圍。軟件獲取這些數據之后，將射頻矩陣編程為適當的數值，然后還對發(fā)射器進(jìn)行編程以便模擬正確的雷達模式。

快速升級能力
除了儀器控制功能之外，LabVIEW 的靈活性以及重新編程的能力使它成為十分有吸引力的選擇，因為我們計劃最終用新的合成儀器升級系統硬件。那時(shí)，我們就可以從廠(chǎng)商或是NI 網(wǎng)站ni.com 上得到全新的LabVIEW 硬件驅動(dòng)程序，并且快速替換軟件中舊的驅動(dòng)程序。由于LabVIEW 具有模塊化特性，當我們重新配置EWSIM時(shí)，我們可以在軟件升級過(guò)程中方便地重用代碼。

最近，EWSIM 證實(shí)了在測試集成射頻反測量套件（SI 射頻C）的測試中取得了改進(jìn)，SI射頻C是使用在陸軍直升飛機上的射頻電子反測量與位置感知模塊。使用NI 軟件與硬件，我們快速及時(shí)地升級了EWSIM 硬件，幫助我們完成了這個(gè)項目。