遙控指令遍歷測(cè)試方法

辛峰　繆依展　沈伊慧

摘要：自2004年飛船二期工程啟動(dòng)開始，本課題組承接了遙控子系統(tǒng)研制任務(wù)，該任務(wù)與一期遙控有很大變化，測(cè)試要求也有了很大變化。隨著總體對(duì)測(cè)試要求的細(xì)化，要滿足測(cè)試覆蓋性要求，需制定完整的測(cè)試計(jì)劃，尤其是對(duì)遙控設(shè)備驅(qū)動(dòng)輸出指令的測(cè)試，要求非常嚴(yán)格、細(xì)致。目前，載人飛船遙控指令有幾百條，如果不制定簡(jiǎn)單有效的、可操作性強(qiáng)的測(cè)試方法，那么按總體要求要對(duì)每條指令接口進(jìn)行遍歷測(cè)試耗時(shí)又費(fèi)力。本文即描述對(duì)遙控指令接口遍歷測(cè)試的測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞： 遙控指令；遍歷測(cè)試

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）13-0249-02

載人飛船遙控設(shè)備主要功能是完成地面遙控指令和飛船運(yùn)行數(shù)據(jù)的注入，由地面指揮控制飛船的運(yùn)行和返回。遙控設(shè)備的可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到飛船飛行任務(wù)的成敗和航天員的生命安全。從飛船二期產(chǎn)品驗(yàn)收開始，總體對(duì)指令功能測(cè)試的要求對(duì)比飛船一期嚴(yán)格了許多，在驗(yàn)收要求里特別提出需進(jìn)行遙控指令遍歷測(cè)試，針對(duì)此項(xiàng)要求，須制定完整的測(cè)試方法，確保滿足指令遍歷測(cè)試的覆蓋性要求。

1 系統(tǒng)組成及功能

載人飛船遙控設(shè)備分為遙控解調(diào)器和遙控指令譯碼單元兩類單機(jī)設(shè)備，前者完成對(duì)遙控上行信息的解調(diào)、識(shí)別、校驗(yàn)和處理，并將校驗(yàn)正確的遙控指令及數(shù)據(jù)信息分發(fā)給飛船上的指令和數(shù)據(jù)用戶；遙控指令譯碼單元是遙控解調(diào)器的遠(yuǎn)置譯碼單元，接收遙控解調(diào)器送出的串行指令信息，通過(guò)校驗(yàn)及譯碼后產(chǎn)生遙控開關(guān)指令信號(hào)送所在艙段的指令用戶。載人飛船遙控設(shè)備的配置情況見圖1。

圖1中標(biāo)注了1、2、3接口處即為需進(jìn)行指令遍歷測(cè)試的指令接口。

2 測(cè)試要求

2.1指令輸出脈沖寬度測(cè)試要求

動(dòng)指令的脈沖寬度應(yīng)為80±10ms。

2.2指令導(dǎo)通集電極電壓測(cè)試要求

指令輸出端集電極導(dǎo)通電壓，應(yīng)不大于1.5V。

2.3指令開關(guān)驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試要求

指令開關(guān)驅(qū)動(dòng)能力單機(jī)應(yīng)大于200mA。

2.4指令開關(guān)斷開時(shí)漏電流測(cè)試要求

指令開關(guān)斷開時(shí)漏電流應(yīng)小于100uA。

2.5指令接口毛刺測(cè)試要求

在上電和指令接收?qǐng)?zhí)行過(guò)程中，遙控指令執(zhí)行信號(hào)輸出端口不能出現(xiàn)毛刺等異常輸出信號(hào)。

3 測(cè)試方法及具體實(shí)現(xiàn)

進(jìn)行遙控子系統(tǒng)指令遍歷測(cè)試的測(cè)試連接方法如圖2。其中遙控解調(diào)器、遙控指令譯碼單元為遙控子系統(tǒng)船上設(shè)備，遙控綜合測(cè)試設(shè)備的功能是模擬各個(gè)信道接口向遙控解調(diào)器發(fā)送有效遙控幀，遙控指令檢測(cè)設(shè)備的功能是將來(lái)自遙控解調(diào)器、遙控指令譯碼單元的指令上拉輸出。

3.1指令輸出脈沖寬度測(cè)試方法

連接遙控指令檢測(cè)設(shè)備和遙控綜合測(cè)試設(shè)備。遙控綜合測(cè)試設(shè)備發(fā)送遙控全部指令。從遙控指令檢測(cè)設(shè)備上觀察指令驅(qū)動(dòng)情況（指令驅(qū)動(dòng)時(shí)指示燈亮），用示波器測(cè)試驅(qū)動(dòng)指令的脈沖寬度并記錄。目標(biāo)飛行器全部遙控指令有600多條，為了方便測(cè)試，可通過(guò)遙控綜合測(cè)試設(shè)備設(shè)置發(fā)送指令的間隔后連續(xù)發(fā)送，用示波器逐條測(cè)試。

3.2指令導(dǎo)通集電極電壓測(cè)試方法

按3.1測(cè)試同時(shí)使用示波器測(cè)量指令輸出端集電極導(dǎo)通電壓。

3.3指令開關(guān)驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試方法

遙控指令檢測(cè)設(shè)備中設(shè)計(jì)為130Ω上拉電阻，測(cè)試時(shí)每路指令電路使用+27V工作電壓，可計(jì)算出指令驅(qū)動(dòng)時(shí)吸收電流為208mA，即可說(shuō)明指令開關(guān)驅(qū)動(dòng)能力大于200mA。發(fā)送指令時(shí)，觀察遙控指令檢測(cè)設(shè)備上相應(yīng)指令指示燈，燈亮即表示指令正常驅(qū)動(dòng)，符合指標(biāo)要求。

3.4指令開關(guān)斷開時(shí)漏電流測(cè)試方法

在指令未驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，使用+27V電源串接100KΩ電阻連接至指令輸出接口，使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻另一端電壓V，計(jì)算指令開關(guān)斷開時(shí)漏電流=（27-V）/100KΩ，應(yīng)小于100uA。測(cè)試連接示意圖如圖3。

3.5指令接口毛刺測(cè)試方法

指令接口毛刺測(cè)試是總體在飛船二期后提出的測(cè)試要求，具體內(nèi)容是在上電和指令接收?qǐng)?zhí)行過(guò)程中，遙控指令執(zhí)行信號(hào)輸出端口不能出現(xiàn)毛刺等異常輸出信號(hào)。根據(jù)總體要求，測(cè)試必須覆蓋以下兩點(diǎn)：

a） 在遙控船上設(shè)備上電瞬間，遙控指令輸出接口上不得出現(xiàn)毛刺或其他異常輸出信號(hào)；

b） 在發(fā)送某條遙控指令后，該條遙控指令接口有驅(qū)動(dòng)輸出同時(shí)，其他任何指令接口上不得出現(xiàn)毛刺或其他異常輸出信號(hào)。

由于目標(biāo)飛行器遙控指令共計(jì)600多條，若要滿足測(cè)試覆蓋性要求測(cè)試每條指令，過(guò)程繁復(fù)，顯然用示波器完成此項(xiàng)測(cè)試已不具備測(cè)試可操作性，需選用邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試方法和步驟：

a） 邏輯分析儀連接遙控指令檢測(cè)設(shè)備，遙控指令檢測(cè)設(shè)備連接48路指令輸出并接上拉電源+5V；

b） 邏輯分析儀觸發(fā)條件設(shè)置為48路輸入非全“1”，采樣周期設(shè)置為10ns；

c） 開關(guān)機(jī)設(shè)備3次，觀察邏輯分析儀，應(yīng)該未被觸發(fā)，即說(shuō)明設(shè)備上電該48條指令同斷電過(guò)程無(wú)毛刺；

d） 發(fā)送所有遙控指令1遍，只有發(fā)送到當(dāng)前連接48條指令時(shí)，邏輯分析儀觸發(fā)且只有當(dāng)前發(fā)送指令為“0”其余指令線均為“1”，測(cè)試時(shí)邏輯分析儀顯示示意圖如圖4；發(fā)送指令不是當(dāng)前連接的48條指令時(shí)，邏輯分析儀不觸發(fā)；即說(shuō)明發(fā)送其他遙控指令時(shí)，該48條指令線無(wú)毛刺；

e） 更換遙控指令插座，連接另外48路指令輸出，重復(fù)a）～d）的步驟，直至所有指令均測(cè)試完畢。

4 測(cè)試結(jié)論

通過(guò)實(shí)際操作，上面提到的遙控指令遍歷測(cè)試的方法已在天宮1號(hào)、天宮2號(hào)及飛船型號(hào)的遙控產(chǎn)品測(cè)試中得到了驗(yàn)證，測(cè)試方法有效可行，可以滿足總體對(duì)遙控指令的測(cè)試覆蓋性要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

在飛船二期遙控產(chǎn)品研制生產(chǎn)過(guò)程中，為了滿足總體對(duì)遙控指令遍歷測(cè)試的要求，遙控課題組研究摸索出了一套有效可行的測(cè)試方法，大大縮短了遙控指令測(cè)試的時(shí)間，隨著二期載人航天任務(wù)的不斷深入，課題組越發(fā)體會(huì)到遙控設(shè)備在整個(gè)任務(wù)中起到了至關(guān)重要的作用，同時(shí)也意識(shí)到了進(jìn)行遙控指令遍歷性測(cè)試的必要性。在后續(xù)載人航天任務(wù)中，不斷完善測(cè)試方法，提高測(cè)試效率，有效地提高設(shè)備的可靠性是遙控課題組努力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐福祥，林華寶，侯深淵，等. 衛(wèi)星工程 [M]. 北京：中國(guó)宇航出版社， 2002.