衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)設(shè)計

張朝路 劉聚 田瑞甫 陸衛(wèi)強 侯俊

摘要：設(shè)計了一種用于衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品的自動化測試系統(tǒng)，本系統(tǒng)將通用設(shè)備集成起來，可自動完成設(shè)備參數(shù)設(shè)置，實現(xiàn)自動化測試、數(shù)據(jù)采集、存儲和指標(biāo)判斷等功能。該自動化測試系統(tǒng)可以極大減輕人工操作工作量，提高測試效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)傳;自動化測試;數(shù)據(jù)采集

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0133-02

0 引言

近年來，全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量不斷增加。在衛(wèi)星產(chǎn)品研制過程中，傳統(tǒng)的人工測試方法已經(jīng)不能滿足高效率交付產(chǎn)品的需求。經(jīng)過對多個衛(wèi)星型號數(shù)傳子系統(tǒng)測試的需求分析，設(shè)計了一種用于衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品的自動化測試系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動化測試、數(shù)據(jù)采集、存儲和指標(biāo)判斷等功能。

衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)能夠構(gòu)建自動測試流程和自動測試任務(wù)，實現(xiàn)對數(shù)傳發(fā)射子系統(tǒng)的單機供配電、遙控遙測、射頻測試、信道測試、編碼測試、鏈路標(biāo)校和測試結(jié)果記錄展示等功能。該自動化測試系統(tǒng)，可以極大減輕人工操作工作量，提高測試效率和儀器使用率。

1 系統(tǒng)功能

衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)主要功能如下：（1）自動完成測試項目的儀表參數(shù)設(shè)置，自動生成測試任務(wù);（2）自動記錄并生成各類測試表格，能查詢和回放測試記錄;（3）可通過向?qū)в绍浖刂仆ㄓ脙x表進(jìn)行鏈路校準(zhǔn);（4）具有對頻譜儀、功率計和HDR接收機等儀表的指標(biāo)進(jìn)行同時監(jiān)視的能力;（5）支持不同需求下對測試項目的編排功能，可以直接導(dǎo)入測試模板;（6）可以錄入被測產(chǎn)品的相關(guān)信息，包括產(chǎn)品名稱、所屬型號、產(chǎn)品代號、產(chǎn)品編號、階段、批次號、測試人員等;（7）軟件廣泛支持各類通用儀表接口，常用儀表即插即用。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計

2.1 系統(tǒng)組成

衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品自動化測試系統(tǒng)由總控計算機、通用測試儀器系統(tǒng)、專用測試臺、開關(guān)矩陣組模塊成，測試系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

總控計算機作為整個測試系統(tǒng)的中樞，通過網(wǎng)絡(luò)總線與通用測試儀器系統(tǒng)、專用測試臺、開關(guān)矩陣進(jìn)行通信，完成系統(tǒng)控制指令下達(dá)、數(shù)據(jù)讀取與分析、測試結(jié)果的輸出等任務(wù)。同時還管理整個測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，可以完成數(shù)據(jù)查詢回放、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、報告生成等操作。

通用測試儀器系統(tǒng)由多個通用測試儀器組成，通過標(biāo)準(zhǔn)儀器接口連接進(jìn)行控制與通信。涉及到的測試儀器有：信號源、功率計、頻譜儀、矢網(wǎng)、下變頻器、噪聲源、Cortex等。

專用測試臺是對應(yīng)各型號衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品的專用測試設(shè)備，主要為被測試產(chǎn)品提供供電、發(fā)送遙控指令及采集遙測，通過USB接口與總控計算機通信。

開關(guān)矩陣模塊由射頻開關(guān)，功分器、轉(zhuǎn)換模塊等組成，主要用途為根據(jù)不同需求將衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品輸入的射頻信號連接到各個通用測試儀器。

2.2 開關(guān)矩陣模塊設(shè)計

開關(guān)矩陣模塊采用3U標(biāo)準(zhǔn)機箱，機箱內(nèi)包含射頻開關(guān)，功分器、轉(zhuǎn)換模塊等，對外輸入輸出端口通過在面板開孔方式完成。為滿足多通道測試需求，設(shè)計開關(guān)矩陣模塊內(nèi)部鏈路如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中充分考慮軟件的可維護性、可擴展性，采用分層式設(shè)計，軟件采用LabVIEW軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲，開發(fā)、運行環(huán)境均為Windows系統(tǒng)。軟件框架如圖3所示。

自動測試軟件采用通用化模塊設(shè)計，其運行于總控計算機上，主要用于協(xié)調(diào)各設(shè)備工作，自動完成數(shù)傳產(chǎn)品各指標(biāo)的測試。

根據(jù)需求中的描述，將軟件功能劃分為以下幾個模塊：（1）用戶權(quán)限管理：為保證系統(tǒng)的安全性，配置此模塊，用戶配置登陸系統(tǒng)的用戶權(quán)限，權(quán)限分為管理員權(quán)限和操作員權(quán)限兩級;（2）設(shè)備地址設(shè)置：設(shè)置設(shè)備地址、選擇儀器型號，為自動校準(zhǔn)、自動測試過程提供地址信息;（3）設(shè)備參數(shù)設(shè)置：設(shè)置各流程的設(shè)備參數(shù)，為自動測試流程提供參數(shù)信息;（4）標(biāo)準(zhǔn)儀器手動控制：可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)儀器的手動控制;（5）開關(guān)矩陣手動控制：可進(jìn)行開關(guān)矩陣的手動控制;（6）自動校準(zhǔn)：采用向?qū)Ｊ阶詣訄?zhí)行校準(zhǔn)過程，并將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)保存到配置文件中;（7）自動測試：執(zhí)行被測件的測試，包括被測件通道信息設(shè)置、被測件信息設(shè)置、測試任務(wù)選擇（列表方式選擇，支持多任務(wù)測試）、執(zhí)行自動測試（同時以表格/曲線方式顯示測試數(shù)據(jù)并將測試數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中）;（8）數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計：根據(jù)輸入的查詢條件查詢、統(tǒng)計數(shù)據(jù)并顯示，查詢后可執(zhí)行曲線顯示、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、報告生成等功能。

4 結(jié)語

本文設(shè)計了一種用于衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品的自動化測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有平臺通用性，已經(jīng)應(yīng)用于多個型號衛(wèi)星數(shù)傳產(chǎn)品的研制過程，可實現(xiàn)產(chǎn)品自動化測試，遙測及測試數(shù)據(jù)采集、存儲和指標(biāo)判斷等功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 安然，任家峪，張卓，等.基于USB的衛(wèi)星通用化地面測試軟件的設(shè)計[J].計算機測量與控制，2017，25（12）：133-136.

[2] 趙瑞峰，董房，陸洋，等.衛(wèi)星通用自動化測試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[J].信息技術(shù)，2011，35（04）：65-68+72.

[3] 葉暉，蔣鈴鴿，魏致坤.高速遙感衛(wèi)星數(shù)傳地面自動化測試系統(tǒng)設(shè)計[J].信息技術(shù)，2008（11）：128-130+133.

[4] 朱新波，王森，張銀娟，陳愛弟.螢火一號火星探測器綜合測試軟件技術(shù)[J].上海航天，2013，30（04）：226-230+254.