星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于星載綜合電子設(shè)備的地面綜合化測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大型航天飛行器的發(fā)展，對(duì)星載電子系統(tǒng)的集成度、可擴(kuò)展性與綜合化能力提出了更嚴(yán)苛的需求。但到目前為止，依然無法實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星進(jìn)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(jìn)行大量的測(cè)試工作，來檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)的正確性、可靠性。同時(shí)測(cè)試也是為了改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，控制產(chǎn)品的質(zhì)量。因此它是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要手段，貫穿于整個(gè)研究制造過程中。衛(wèi)星的研制從預(yù)研開始，經(jīng)過設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，直到定型試飛和飛行試驗(yàn)，自始至終都離不開大量的試驗(yàn)工作。目前星載綜合電子設(shè)備的地面測(cè)試內(nèi)容主要包括分機(jī)測(cè)試、過程測(cè)試、一致性測(cè)試和重構(gòu)功能測(cè)試，測(cè)試的過程中存在測(cè)試設(shè)備復(fù)雜、測(cè)試接口繁多、測(cè)試參數(shù)不清晰，測(cè)試流程重復(fù)性較大，而且測(cè)試通用性、易用性差、自動(dòng)化程度低、故障定位不準(zhǔn)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(shè)備普遍實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的以單個(gè)獨(dú)立指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試的方法已不適應(yīng)因而研究大規(guī)模星載電子設(shè)備綜合化設(shè)備測(cè)試的需求。
[0003]此外，由于國外在航天應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ξ覈夹g(shù)封鎖十分嚴(yán)重，為打破國外星載綜合電子設(shè)備的地面測(cè)試技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x器和綜合測(cè)試系統(tǒng)自主保障，推動(dòng)民族電子測(cè)量?jī)x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(shè)備的自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)需求十分迫切，勢(shì)在必行。為了對(duì)星載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的性能進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試，需要提供一套較完善的檢測(cè)設(shè)備。星載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有輸入輸出信號(hào)復(fù)雜、控制信號(hào)多、開關(guān)量輸出信號(hào)量大等特點(diǎn)，其被測(cè)及輸入輸出信號(hào)主要有以下幾種:開關(guān)量輸出信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)、遙測(cè)信號(hào)、模擬量信號(hào)、數(shù)字量信號(hào)、串行輸入輸出信號(hào)、FC-AE-1553串行總線信號(hào)等。測(cè)試方法應(yīng)有手動(dòng)、自動(dòng)測(cè)試兩種功能。手動(dòng)測(cè)試?yán)脙x器軟面板，通過人機(jī)對(duì)話完成。自動(dòng)測(cè)試過程，在計(jì)算機(jī)控制下，自動(dòng)進(jìn)行性能參數(shù)的測(cè)試，并且有分段和單項(xiàng)性能的測(cè)試；對(duì)開關(guān)量輸出信號(hào)應(yīng)能實(shí)時(shí)響應(yīng)，對(duì)狀態(tài)的變化要及時(shí)報(bào)告。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)測(cè)試設(shè)備多，測(cè)試接口多，測(cè)試參數(shù)多，測(cè)試流程重復(fù)性較大，測(cè)試通用性、易用性差、自動(dòng)化程度低的問題，提供一種具有高集成度、高可靠性、強(qiáng)擴(kuò)展性，綜合化程度高，能夠減少設(shè)備與接口數(shù)量的星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)，包括:地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備和被測(cè)試設(shè)備，地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備包括主控計(jì)算機(jī)、綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器、測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備、綜合供電設(shè)備、綜合監(jiān)控器、衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器和光纖LAN網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，被測(cè)試設(shè)備包括:綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元、綜合管控單元和FC-AE-1553光纖交換機(jī)，其特征在于:被測(cè)試設(shè)備中的上述單元模塊通過光纖LAN網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡(luò)與地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備互連，構(gòu)成分布式交換架構(gòu)；光纖FC-AE-1553和光纖LAN交換網(wǎng)絡(luò)將地面測(cè)試系統(tǒng)各單機(jī)互連，衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器通過FC-AE-1553接口將主控計(jì)算機(jī)與綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；主控計(jì)算機(jī)通過光纖LAN交換網(wǎng)絡(luò)與綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器、測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備、綜合供電設(shè)備和綜合監(jiān)控器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，被測(cè)試設(shè)備與綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器之間通過測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備連接，測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備的一端面向綜合激勵(lì)器或響應(yīng)分析器，另一端面向被測(cè)試設(shè)備，通過切換測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備加載與測(cè)量不同位置連接器不同參數(shù)送入主控計(jì)算機(jī)；主控計(jì)算機(jī)通過綜合監(jiān)控器實(shí)時(shí)監(jiān)控、接收地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備上報(bào)的健康及狀態(tài)信息，分析測(cè)試數(shù)據(jù)并以報(bào)表形式輸出，同時(shí)通過衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器與綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)進(jìn)行遙測(cè)遙控信息的交互，通過光纖LAN交換網(wǎng)絡(luò)傳遞綜合監(jiān)控器與綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元和綜合管控單元的指令和遙測(cè)信息；綜合激勵(lì)器通過激勵(lì)器接口將射頻信號(hào)輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，將射頻信號(hào)輸出至綜合信道單元；主控計(jì)算機(jī)設(shè)置溫度信號(hào)激勵(lì)源，將輸出的溫度值通過激勵(lì)器接口輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，并由測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備將溫度值輸出至綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)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(shù)具有如下有益效果:
具有高集成度、高可靠性、強(qiáng)擴(kuò)展性。本發(fā)明以功能模塊化的主控計(jì)算機(jī)、綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器、測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備、綜合供電設(shè)備、綜合監(jiān)控器和衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器高集成度在地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備中，完成系統(tǒng)自動(dòng)化，強(qiáng)擴(kuò)展性地方便了維護(hù)及新功能的加載與測(cè)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(luò)交換機(jī)、利用被測(cè)試設(shè)備中的FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布式交換架構(gòu)，分別完成與綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)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(cè)遙控模擬、多種激勵(lì)源產(chǎn)生、故障注入及事后分析等功能；
能夠減少設(shè)備與接口數(shù)量。本發(fā)明綜合激勵(lì)器通過激勵(lì)器接口將射頻信號(hào)輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，由測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備將射頻信號(hào)輸出至綜合信道單元；溫度信號(hào)激勵(lì)源由主控計(jì)算機(jī)設(shè)置其輸出的溫度值，并將溫度值通過激勵(lì)器接口輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，并由測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，將溫度值輸出至綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)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(luò)將系統(tǒng)各單機(jī)互連，衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器通過FC-AE-1553接口將主控計(jì)算機(jī)與綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。解決以往各單機(jī)間接口繁雜的問題，簡(jiǎn)化對(duì)各單機(jī)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(duì)國外技術(shù)的依賴性。本發(fā)明綜合監(jiān)控器與主控計(jì)算機(jī)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(cè)試對(duì)象的采控程序，并建立本地?cái)?shù)據(jù)庫，主控計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，并自動(dòng)生成表報(bào)。采用國產(chǎn)化操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境，降低對(duì)國外技術(shù)的依賴性，充分發(fā)揮自主可控優(yōu)勢(shì)。
[0007]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于航天綜合電子的地面測(cè)試。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2是本發(fā)明星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)機(jī)柜組成原理圖。
[0010]圖3是本發(fā)明星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)的工作流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，星載電子設(shè)備自動(dòng)化地面測(cè)試系統(tǒng)主要由被測(cè)試設(shè)備和地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備組成。地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備包括主控計(jì)算機(jī)、綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器、測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備、綜合供電設(shè)備、綜合監(jiān)控器和衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器；被測(cè)試設(shè)備包括:綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元、綜合管控單元和FC-AE-1553光纖交換機(jī)。被測(cè)試設(shè)備中的綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元和綜合管控單元通過光纖LAN網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、FC-AE-1553光纖交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成分布式交換架構(gòu)，完成數(shù)據(jù)交互；主控計(jì)算機(jī)通過光纖LAN交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器、測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備、綜合供電設(shè)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(shí)時(shí)監(jiān)控、接收地面自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備上報(bào)的健康及狀態(tài)信息，將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并以報(bào)表形式輸出，主控計(jì)算機(jī)通過衛(wèi)星平臺(tái)遙測(cè)遙控?cái)?shù)傳接口仿真器與綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)完成遙測(cè)遙控信息的交互，通過光纖LAN交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控器與綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元和綜合管控單元的指令和遙測(cè)信息傳遞；系統(tǒng)中被測(cè)試設(shè)備與綜合激勵(lì)器、響應(yīng)分析器之間通過測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備連接，測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備的一端面向綜合激勵(lì)器或響應(yīng)分析器，另一端面向被測(cè)試設(shè)備，通過切換測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備不同位置的連接器進(jìn)行不同參數(shù)的加載與測(cè)量；被測(cè)設(shè)備的供電由綜合供電設(shè)備提供。
[0013]綜合激勵(lì)器包含射頻信號(hào)模擬源、溫度信號(hào)激勵(lì)源，射頻信號(hào)模擬源由主控計(jì)算機(jī)設(shè)置其輸出信號(hào)路數(shù)、功率值、波形極化方式、脈沖重復(fù)頻率、信號(hào)帶寬等參數(shù)，綜合激勵(lì)器通過激勵(lì)器接口將射頻信號(hào)輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，由測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備將射頻信號(hào)輸出至綜合信道單元；溫度信號(hào)激勵(lì)源由主控計(jì)算機(jī)設(shè)置其輸出的溫度值，并將溫度值通過激勵(lì)器接口輸出至測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，并由測(cè)試開關(guān)矩陣設(shè)備，將溫度值輸出至綜合數(shù)管計(jì)算機(jī)、綜合信道單元、綜合業(yè)務(wù)單元和綜合管控單元中的溫度采集模塊中。
[0014]響應(yīng)分析器包含數(shù)字示波器、功率分析儀、頻譜儀、功率計(jì)、綜合測(cè)試儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，其中，數(shù)字示波器使用型號(hào)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(jì)共用一個(gè)設(shè)備，使用Fluke Norma4000功率檢測(cè)分析儀，可安裝6個(gè)功率模塊、頻譜儀使用型號(hào)為RSA6120B，工作頻率范圍為9kHz-20GHz的頻譜儀，綜合測(cè)試儀型號(hào)為Agilent 8960、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀使用型號(hào)為N5245A PNA-X，工作頻率范圍為10MHz到50GHz，126dB系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍和129dB接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，以上設(shè)備放置在同一機(jī)柜中，響應(yīng)分析器中各測(cè)量設(shè)備通過光