一種星載設備的測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空間衛(wèi)星地面測試領域、并行測試領域，特別涉及一種星載設備的測試系統(tǒng)和測試方法。
【背景技術】
[0002]衛(wèi)星的星載電子系統(tǒng)具有測試接口類型多、節(jié)點眾多、測試項目情況復雜等特點，使得對接口節(jié)點進行測量都是采用手動人工完成。測試項目包括電壓測試、電阻測試、數(shù)字波形測試等，每項測試前都要針對測試項目選擇量程精度等條件合適的設備，再進行測試。這樣使得使用的測試設備較多、測試過程時間長而且人工容易出現(xiàn)錯誤，而且只能單個節(jié)點的方式逐一進行測試。
[0003]雖然現(xiàn)在也有一些通用的開關矩陣設備能過實現(xiàn)并行測試功能，但是，衛(wèi)星星載電子系統(tǒng)的測試端口的多樣性、測試種類繁多、參數(shù)測試項目的復雜情況，使得需要特定的開關矩陣產品才能夠適應自動測試系統(tǒng)。
[0004]因此，目前需要提供一種系統(tǒng)，其能根據(jù)星載并行測試任務的實際需要，分析接口測試要求以及接口鏈接關系類型，開關矩陣的最優(yōu)化設計，根據(jù)各種測量類型及其測量范圍設計開關矩陣內部結構，實現(xiàn)星載電子系統(tǒng)的并行自動測試任務。要實現(xiàn)上面的系統(tǒng)，面臨下面的問題:
[0005]1.解決開關矩陣的輸入接口與星載電子系統(tǒng)被測端口的匹配配置;輸出接口與測量模塊的匹配連接。
[0006]2.解決測試節(jié)點根據(jù)測試內容可配置的開關矩陣程控接點開關的選擇方法。
[0007]3.通過研究并行開關系統(tǒng)建模與資源優(yōu)化技術，解決測試項目和測試設備間的資源優(yōu)化設置。

【發(fā)明內容】

[0008]本項發(fā)明是在研究衛(wèi)星載電子系統(tǒng)并行自動化測試方法、接點可配置的程控接點開關選擇方法、并行開關系統(tǒng)建模與資源優(yōu)化技術、接點開關狀態(tài)與測量模塊的同步機制等技術基礎上得到。同時研制接口并行自動化測試系統(tǒng)，驗證并行自動化測試理論和方法。
[0009]具體地，本發(fā)明提供一種星載設備的測試系統(tǒng)，包括:星載設備、開關矩陣、及測量端，其特征在于:開關矩陣為由N路輸入和M路輸出組成全接點開關矩陣，具有N個輸入端和M個輸出端，星載設備上設有與開關矩陣的每一路輸入端連接的多個端口，在開關矩陣的每一個回路上有兩個繼電器開關G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開，繼電器F控制輸出通路的接通和斷開，開關矩陣的M個輸出分別連接一路共地信號端及M-1路輸出端接示波器測量信號，且該M-1路輸出的后面接第二級開關，對進行測量的類型進行，這樣M-1個通路可以同時并行進行信號檢測工作。
[0010]根據(jù)權利要求1所述的星載設備的測試系統(tǒng)，其中，該M-1個通路每一路的輸出端后連接有接示波器端、電壓測量端、電阻測量端，并具有對應的3個選通開關。
[0011]進一步地，其中，開關矩陣中繼電器的數(shù)量S = NXM+(M-1)*3
[0012]其中:S—一繼電器個數(shù)；
[0013]N 輸入端通路個數(shù)；
[0014]M——輸出端通路個數(shù)；
[0015]進一步地，其中，繼電器G、F也設置在開關矩陣中，此時，開關矩陣中繼電器的數(shù)量S = NX(M+2) + (M-l)*3
[0016]其中:S——繼電器個數(shù)；
[0017]N一一輸入端通路個數(shù)；
[0018]M——輸出端通路個數(shù)；
[0019]進一步地，其中，M= 5，并由一臺示波器的4路通道同時進行信號監(jiān)測。
[0020]進一步地，其中，
[0021]進行單向信號運行的路徑，閉合的開關必然包括:輸入端G或F中的一個，A?E中的一個，二級輸出端中的一個，總共3個開關閉合，需要形成一個測試回路只需要實現(xiàn)6個開關閉合，即可實現(xiàn)測量。
[0022]進一步地，其中，當X路(X選自I".Ν中的一個)輸入端與第Y路(Y選自1-.Ν中的一個)的輸出端需要測量電壓，第X路接正端，第Y路接負端的測試，開關矩陣的開關工作情況是:開關GX閉合，F(xiàn)X斷開;FY閉合，GY斷開;AX、BY閉合，其他斷開;測量端A總線上接電壓測量端(+ )，Β總線上接電壓測量端(-)。
[0023]進一步地，其中，通過硬件控制實現(xiàn)采用同一路的輸出端口線路上的開關，只有一個可以選通，即M通路上，每個通路只有一個開關閉合。
[0024]本發(fā)明還提供一種星載設備的測試方法，包括:星載設備、開關矩陣、及測量端，其特征在于:開關矩陣為由N路輸入和M路輸出組成全接點開關矩陣，具有N個輸入端和M個輸出端，星載設備上設有與開關矩陣的每一路輸入端連接的多個端口，在開關矩陣的每一個回路上有兩個繼電器開關G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開，繼電器F控制輸出通路的接通和斷開，開關矩陣的M個輸出分別連接一路共地信號端及M-1路輸出端接示波器測量信號，且該M-1路輸出的后面接第二級開關，對進行測量的類型進行，這樣M-1個通路可以同時并行進行信號檢測工作。
[0025]進一步地，其中，在系統(tǒng)開始進行測試時，系統(tǒng)執(zhí)行實施監(jiān)測步驟，一旦出現(xiàn)同一個測試設備同時被兩個或兩個以上的測試項目所使用或者同一個節(jié)點同時進行兩個以上的測試時，則自動進行中斷操作。
【附圖說明】
[0026]圖1星載測試設備的示意圖。
[0027]圖2是開關矩陣的連接示意圖。
[0028]圖中:GI…GN-輸入通路繼電器;FI…FN-輸出通路繼電器。
【具體實施方式】
[0029]在衛(wèi)星的測試過程中，對于星載電子系統(tǒng)的測試包括對各種連接關系的電阻量值的測量、電壓量值的測量、數(shù)字波形信號的測量。利用并行測試技術完成同時測試多個星載電子系統(tǒng)，其核心是可以同時對多個被測對象進行測試。
[0030]并行測試主要是通過在不同被測對象間切換，以實現(xiàn)并行測試。被測對象按照雙重分組的方式組成被測對象組，各個被測對象組的測試過程都是獨立并行的，一個被測對象組的測試并不要等到另一個被測對象組的測試完畢后方能進行，但每個被測對象組內部測試的過程還是按順序測試的。為完成這樣的要求開發(fā)了一種高效開關矩陣，通道間隔離，任意兩路測試實現(xiàn)完全獨立并行執(zhí)行，而且在實際要求的測試過程中，測試切換過程中開關的切換個數(shù)最少。
[0031]下面結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】，參見圖1、圖2，星載測試設備包括，星載設備1、開關矩陣2、及測量端3，開關矩陣2具有N個輸入端和M個輸出端(圖中以5為示例)，星載設備I上設有與開關矩陣的每一路輸入端連接的多個端口。在開關矩陣的每一個回路上有兩個繼電器開關G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開，繼電器F控制選擇輸出通路的接通和斷開，用于測試時選擇測試回路。開關矩陣的M個輸出端中有一路是共地信號端，其余輸出端接示波器測量信號。在滿足最小測量環(huán)境下，測試系統(tǒng)應能夠同時接進4路的示波器測量信號。此時，由于示波器的4路信號接口實際上是4路信號線，I路共地信號線，因此，最小測量輸出為5路信號(S卩M=5)，也就是要實現(xiàn)在N路中任意選擇5路用于測量和外部接口引出。因此，該方案針對驗證系統(tǒng)能夠實現(xiàn)一臺示波器的4路通道同時進行信號監(jiān)測，而設計的N路輸入、5路輸出的開關矩陣，開關矩陣要能夠將各個通道回路實現(xiàn)獨立測量。
[0032]在本發(fā)明的一個方案中，根據(jù)對系統(tǒng)的電纜連接的接口要求，N等于100，在最小測量輸出為5路信號的情況下，開關矩陣為由100路輸入和5路輸出組成全接點開關矩陣，而5路輸出的前4路后面接第二級開關，使得開關進行測量類型的選擇切換。
[0033]可見，本發(fā)明中5路測量輸出端是完全相互獨立的，每個回路通道都能夠實現(xiàn)電阻測量、電壓測量和波形測量。
[0034]參見圖2，開關矩陣內部節(jié)點圖中表現(xiàn)的是N個輸入端，由A到E的5個輸出端(SPM=5，此處僅是示例，輸出端的數(shù)量可以大于5)組成的全接點繼電器陣列。每個輸入輸出線路交叉位置處的接點表示的是一個繼電器開關，此外，每個測試回路和每個測試模塊都要有一個繼電器開關能夠進行選通設置，A端后接示波器(I)端、電壓測量端( + )、電阻測量端(+ )的選通開關;B端后接示波器(2)端、電壓測量端(-)、電阻測量端(-)的選通開關;C端后接示波器(3)端、電壓測量端( + )、電阻測量端(+ )的選通開關;D端后接示波器(4)端、電壓測量端(_)、電阻測量端(_)的選通開關;E端后接示波器(GND)端。因此，為了能夠實現(xiàn)并行獨立測量，開關矩陣使用的繼電器數(shù)量的計算公式為:
[0035]S = NX 3+12
[0036]其中:S—一繼