使用LabVIEW重寫電子戰(zhàn)爭模擬程序

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

Industry:
Government/Defense

Products:
RF, PXI/CompactPCI, LabVIEW

The Challenge:
升級(jí)美國陸軍使用的電子戰(zhàn)爭模擬程序，用來測試電子戰(zhàn)爭系統(tǒng)對(duì)抗雷達(dá)的危險(xiǎn)。

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

測試?yán)走_(dá)威脅
在New Jersey 的Ft. Monmouth，美國陸軍通信指揮中心的情報(bào)戰(zhàn)爭領(lǐng)導(dǎo)小組提供了各種設(shè)施用來測試電子戰(zhàn)爭系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)威脅的對(duì)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(hào)，或是直接將威脅信號(hào)注入電子戰(zhàn)爭系統(tǒng)內(nèi)部。

為了協(xié)助測試的進(jìn)行，我們?cè)O(shè)計(jì)并開發(fā)了電子戰(zhàn)爭模擬器（EWSIM），它是由集成軟件和硬件構(gòu)成的，能夠提供雷達(dá)信號(hào)特征的真實(shí)模擬，模擬雷達(dá)環(huán)境相對(duì)于被測系統(tǒng)接收天線的情況。我們使用多個(gè)射頻源可以生成脈沖波形和連續(xù)波形仿真?？删幊绦盘?hào)仿真器提供了發(fā)射脈沖、天線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(hào)，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(dá)角和范圍特性。我們使用EWSIM 可以建立威脅場景，并且通過集成的飛行器生存設(shè)備以及其他電子生存平臺(tái)進(jìn)行處理。

縮短開發(fā)時(shí)間
我們?cè)仁褂肅編寫EWSIM，并且在DOS下運(yùn)行。我們需要將軟件升級(jí)到現(xiàn)代的Windows 操作系統(tǒng)環(huán)境中，同時(shí)繼續(xù)使用現(xiàn)有的射頻和NI 硬件。我們選擇了NI LabVIEW，因?yàn)樗哂袌D形化編程環(huán)境和儀器控制功能。相對(duì)于修改現(xiàn)有軟件而言，使用LabVIEW縮短了我們的開發(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(jù)用戶確定的參數(shù)創(chuàng)建并執(zhí)行發(fā)射器模擬。我們對(duì)軟件進(jìn)行編程，將這些用戶定義的參數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，然后在運(yùn)行仿真的時(shí)候通過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(tǒng)運(yùn)動(dòng)路徑、沿著多個(gè)發(fā)射器位置發(fā)生作用的威脅。在被測系統(tǒng)在這些位置中進(jìn)行移動(dòng)的過程中，軟件計(jì)算到達(dá)角以及輸入威脅信號(hào)的范圍。軟件獲取這些數(shù)據(jù)之后，將射頻矩陣編程為適當(dāng)?shù)臄?shù)值，然后還對(duì)發(fā)射器進(jìn)行編程以便模擬正確的雷達(dá)模式。

快速升級(jí)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?yàn)槲覀冇?jì)劃最終用新的合成儀器升級(jí)系統(tǒng)硬件。那時(shí)，我們就可以從廠商或是NI 網(wǎng)站ni.com 上得到全新的LabVIEW 硬件驅(qū)動(dòng)程序，并且快速替換軟件中舊的驅(qū)動(dòng)程序。由于LabVIEW 具有模塊化特性，當(dāng)我們重新配置EWSIM時(shí)，我們可以在軟件升級(jí)過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(jī)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(jí)了EWSIM 硬件，幫助我們完成了這個(gè)項(xiàng)目。