星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于星載綜合電子設備的地面綜合化測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著大型航天飛行器的發(fā)展，對星載電子系統(tǒng)的集成度、可擴展性與綜合化能力提出了更嚴苛的需求。但到目前為止，依然無法實現(xiàn)對軌道上運行的衛(wèi)星進行維修，由于這些因素，必須在衛(wèi)星的研制過程中在地面進行大量的測試工作，來檢驗其設計的正確性、可靠性。同時測試也是為了改進設計方案，控制產(chǎn)品的質(zhì)量。因此它是設計和生產(chǎn)過程中的一個重要手段，貫穿于整個研究制造過程中。衛(wèi)星的研制從預研開始，經(jīng)過設計和生產(chǎn)，直到定型試飛和飛行試驗，自始至終都離不開大量的試驗工作。目前星載綜合電子設備的地面測試內(nèi)容主要包括分機測試、過程測試、一致性測試和重構功能測試，測試的過程中存在測試設備復雜、測試接口繁多、測試參數(shù)不清晰，測試流程重復性較大，而且測試通用性、易用性差、自動化程度低、故障定位不準確的問題，且通常不具備故障注入功能，并且目前星載電子設備普遍實現(xiàn)了模塊化設計，傳統(tǒng)的以單個獨立指標進行測試的方法已不適應因而研究大規(guī)模星載電子設備綜合化設備測試的需求。
[0003]此外，由于國外在航天應用領域?qū)ξ覈夹g封鎖十分嚴重，為打破國外星載綜合電子設備的地面測試技術封鎖，實現(xiàn)測量儀器和綜合測試系統(tǒng)自主保障，推動民族電子測量儀器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，因而研發(fā)一種適用于星載綜合電子設備的自動化地面測試系統(tǒng)需求十分迫切，勢在必行。為了對星載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的性能進行準確的測試，需要提供一套較完善的檢測設備。星載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有輸入輸出信號復雜、控制信號多、開關量輸出信號量大等特點，其被測及輸入輸出信號主要有以下幾種:開關量輸出信號、狀態(tài)信號、遙測信號、模擬量信號、數(shù)字量信號、串行輸入輸出信號、FC-AE-1553串行總線信號等。測試方法應有手動、自動測試兩種功能。手動測試利用儀器軟面板，通過人機對話完成。自動測試過程，在計算機控制下，自動進行性能參數(shù)的測試，并且有分段和單項性能的測試；對開關量輸出信號應能實時響應，對狀態(tài)的變化要及時報告。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務是針對現(xiàn)有測試技術測試設備多，測試接口多，測試參數(shù)多，測試流程重復性較大，測試通用性、易用性差、自動化程度低的問題，提供一種具有高集成度、高可靠性、強擴展性，綜合化程度高，能夠減少設備與接口數(shù)量的星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)，包括:地面自動化測試設備和被測試設備，地面自動化測試設備包括主控計算機、綜合激勵器、響應分析器、測試開關矩陣設備、綜合供電設備、綜合監(jiān)控器、衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器和光纖LAN網(wǎng)絡交換機，被測試設備包括:綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元、綜合管控單元和FC-AE-1553光纖交換機，其特征在于:被測試設備中的上述單元模塊通過光纖LAN網(wǎng)絡交換機、FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡與地面自動化測試設備互連，構成分布式交換架構；光纖FC-AE-1553和光纖LAN交換網(wǎng)絡將地面測試系統(tǒng)各單機互連，衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器通過FC-AE-1553接口將主控計算機與綜合數(shù)管計算機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；主控計算機通過光纖LAN交換網(wǎng)絡與綜合激勵器、響應分析器、測試開關矩陣設備、綜合供電設備和綜合監(jiān)控器進行數(shù)據(jù)交互，被測試設備與綜合激勵器、響應分析器之間通過測試開關矩陣設備連接，測試開關矩陣設備的一端面向綜合激勵器或響應分析器，另一端面向被測試設備，通過切換測試開關矩陣設備加載與測量不同位置連接器不同參數(shù)送入主控計算機；主控計算機通過綜合監(jiān)控器實時監(jiān)控、接收地面自動化測試設備上報的健康及狀態(tài)信息，分析測試數(shù)據(jù)并以報表形式輸出，同時通過衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器與綜合數(shù)管計算機進行遙測遙控信息的交互，通過光纖LAN交換網(wǎng)絡傳遞綜合監(jiān)控器與綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元的指令和遙測信息；綜合激勵器通過激勵器接口將射頻信號輸出至測試開關矩陣設備，將射頻信號輸出至綜合信道單元；主控計算機設置溫度信號激勵源，將輸出的溫度值通過激勵器接口輸出至測試開關矩陣設備，并由測試開關矩陣設備將溫度值輸出至綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元中的溫度采集模塊中。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果:
具有高集成度、高可靠性、強擴展性。本發(fā)明以功能模塊化的主控計算機、綜合激勵器、響應分析器、測試開關矩陣設備、綜合供電設備、綜合監(jiān)控器和衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器高集成度在地面自動化測試設備中，完成系統(tǒng)自動化，強擴展性地方便了維護及新功能的加載與測試，便于故障定位。
[0006]綜合化程度高。本發(fā)明采用光纖LAN網(wǎng)絡交換機、利用被測試設備中的FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡實現(xiàn)分布式交換架構，分別完成與綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元的數(shù)據(jù)交互，可在一套系統(tǒng)中完成遙測遙控模擬、多種激勵源產(chǎn)生、故障注入及事后分析等功能；
能夠減少設備與接口數(shù)量。本發(fā)明綜合激勵器通過激勵器接口將射頻信號輸出至測試開關矩陣設備，由測試開關矩陣設備將射頻信號輸出至綜合信道單元；溫度信號激勵源由主控計算機設置其輸出的溫度值，并將溫度值通過激勵器接口輸出至測試開關矩陣設備，并由測試開關矩陣設備，將溫度值輸出至綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元中的溫度采集模塊中。利用光纖FC-AE-1553和光纖LAN交換網(wǎng)絡將系統(tǒng)各單機互連，衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器通過FC-AE-1553接口將主控計算機與綜合數(shù)管計算機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。解決以往各單機間接口繁雜的問題，簡化對各單機的管理，提高可操作性，減少中間過程，提升了系統(tǒng)可靠性；
降低對國外技術的依賴性。本發(fā)明綜合監(jiān)控器與主控計算機安裝兼容基于VxWorks6.8版的國產(chǎn)操作系統(tǒng)，在REDE開發(fā)環(huán)境下開發(fā)不同測試對象的采控程序，并建立本地數(shù)據(jù)庫，主控計算機對測量結(jié)果進行分析，并自動生成表報。采用國產(chǎn)化操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境，降低對國外技術的依賴性，充分發(fā)揮自主可控優(yōu)勢。
[0007]本發(fā)明可廣泛應用于航天綜合電子的地面測試。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)原理結(jié)構框圖。
[0009]圖2是本發(fā)明星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)機柜組成原理圖。
[0010]圖3是本發(fā)明星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)的工作流程框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0012]參閱圖1。在以下描述的實施例中，星載電子設備自動化地面測試系統(tǒng)主要由被測試設備和地面自動化測試設備組成。地面自動化測試設備包括主控計算機、綜合激勵器、響應分析器、測試開關矩陣設備、綜合供電設備、綜合監(jiān)控器和衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器；被測試設備包括:綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元、綜合管控單元和FC-AE-1553光纖交換機。被測試設備中的綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元通過光纖LAN網(wǎng)絡交換機、FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡構成分布式交換架構，完成數(shù)據(jù)交互；主控計算機通過光纖LAN交換網(wǎng)絡實現(xiàn)與綜合激勵器、響應分析器、測試開關矩陣設備、綜合供電設備和綜合監(jiān)控器的數(shù)據(jù)交互，并通過綜合監(jiān)控器實時監(jiān)控、接收地面自動化測試設備上報的健康及狀態(tài)信息，將測試數(shù)據(jù)進行分析并以報表形式輸出，主控計算機通過衛(wèi)星平臺遙測遙控數(shù)傳接口仿真器與綜合數(shù)管計算機完成遙測遙控信息的交互，通過光纖LAN交換網(wǎng)絡實現(xiàn)綜合監(jiān)控器與綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元的指令和遙測信息傳遞；系統(tǒng)中被測試設備與綜合激勵器、響應分析器之間通過測試開關矩陣設備連接，測試開關矩陣設備的一端面向綜合激勵器或響應分析器，另一端面向被測試設備，通過切換測試開關矩陣設備不同位置的連接器進行不同參數(shù)的加載與測量；被測設備的供電由綜合供電設備提供。
[0013]綜合激勵器包含射頻信號模擬源、溫度信號激勵源，射頻信號模擬源由主控計算機設置其輸出信號路數(shù)、功率值、波形極化方式、脈沖重復頻率、信號帶寬等參數(shù)，綜合激勵器通過激勵器接口將射頻信號輸出至測試開關矩陣設備，由測試開關矩陣設備將射頻信號輸出至綜合信道單元；溫度信號激勵源由主控計算機設置其輸出的溫度值，并將溫度值通過激勵器接口輸出至測試開關矩陣設備，并由測試開關矩陣設備，將溫度值輸出至綜合數(shù)管計算機、綜合信道單元、綜合業(yè)務單元和綜合管控單元中的溫度采集模塊中。
[0014]響應分析器包含數(shù)字示波器、功率分析儀、頻譜儀、功率計、綜合測試儀、矢量網(wǎng)絡分析儀，其中，數(shù)字示波器使用型號為WaveMaster 8Zi_A，帶寬為45GHz，采樣率為120Gsps的4通道高速數(shù)字示波器、功率分析儀與功率計共用一個設備，使用Fluke Norma4000功率檢測分析儀，可安裝6個功率模塊、頻譜儀使用型號為RSA6120B，工作頻率范圍為9kHz-20GHz的頻譜儀，綜合測試儀型號為Agilent 8960、矢量網(wǎng)絡分析儀使用型號為N5245A PNA-X，工作頻率范圍為10MHz到50GHz，126dB系統(tǒng)動態(tài)范圍和129dB接收機動態(tài)范圍的矢量網(wǎng)絡分析儀，以上設備放置在同一機柜中，響應分析器中各測量設備通過光