星载电子设备自动化地面测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于星载综合电子设备的地面综合化测试系统。
【背景技术】
[0002]随着大型航天飞行器的发展，对星载电子系统的集成度、可扩展性与综合化能力提出了更严苛的需求。但到目前为止，依然无法实现对轨道上运行的卫星进行维修，由于这些因素，必须在卫星的研制过程中在地面进行大量的测试工作，来检验其设计的正确性、可靠性。同时测试也是为了改进设计方案，控制产品的质量。因此它是设计和生产过程中的一个重要手段，贯穿于整个研究制造过程中。卫星的研制从预研开始，经过设计和生产，直到定型试飞和飞行试验，自始至终都离不开大量的试验工作。目前星载综合电子设备的地面测试内容主要包括分机测试、过程测试、一致性测试和重构功能测试，测试的过程中存在测试设备复杂、测试接口繁多、测试参数不清晰，测试流程重复性较大，而且测试通用性、易用性差、自动化程度低、故障定位不准确的问题，且通常不具备故障注入功能，并且目前星载电子设备普遍实现了模块化设计，传统的以单个独立指标进行测试的方法已不适应因而研究大规模星载电子设备综合化设备测试的需求。
[0003]此外，由于国外在航天应用领域对我国技术封锁十分严重，为打破国外星载综合电子设备的地面测试技术封锁，实现测量仪器和综合测试系统自主保障，推动民族电子测量仪器产业化发展，因而研发一种适用于星载综合电子设备的自动化地面测试系统需求十分迫切，势在必行。为了对星载数据处理系统的性能进行准确的测试，需要提供一套较完善的检测设备。星载数据处理系统具有输入输出信号复杂、控制信号多、开关量输出信号量大等特点，其被测及输入输出信号主要有以下几种:开关量输出信号、状态信号、遥测信号、模拟量信号、数字量信号、串行输入输出信号、FC-AE-1553串行总线信号等。测试方法应有手动、自动测试两种功能。手动测试利用仪器软面板，通过人机对话完成。自动测试过程，在计算机控制下，自动进行性能参数的测试，并且有分段和单项性能的测试；对开关量输出信号应能实时响应，对状态的变化要及时报告。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是针对现有测试技术测试设备多，测试接口多，测试参数多，测试流程重复性较大，测试通用性、易用性差、自动化程度低的问题，提供一种具有高集成度、高可靠性、强扩展性，综合化程度高，能够减少设备与接口数量的星载电子设备自动化地面测试系统。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种星载电子设备自动化地面测试系统，包括:地面自动化测试设备和被测试设备，地面自动化测试设备包括主控计算机、综合激励器、响应分析器、测试开关矩阵设备、综合供电设备、综合监控器、卫星平台遥测遥控数传接口仿真器和光纤LAN网络交换机，被测试设备包括:综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元、综合管控单元和FC-AE-1553光纤交换机，其特征在于:被测试设备中的上述单元模块通过光纤LAN网络交换机、FC-AE-1553光纤交换网络与地面自动化测试设备互连，构成分布式交换架构；光纤FC-AE-1553和光纤LAN交换网络将地面测试系统各单机互连，卫星平台遥测遥控数传接口仿真器通过FC-AE-1553接口将主控计算机与综合数管计算机连接，实现数据交互；主控计算机通过光纤LAN交换网络与综合激励器、响应分析器、测试开关矩阵设备、综合供电设备和综合监控器进行数据交互，被测试设备与综合激励器、响应分析器之间通过测试开关矩阵设备连接，测试开关矩阵设备的一端面向综合激励器或响应分析器，另一端面向被测试设备，通过切换测试开关矩阵设备加载与测量不同位置连接器不同参数送入主控计算机；主控计算机通过综合监控器实时监控、接收地面自动化测试设备上报的健康及状态信息，分析测试数据并以报表形式输出，同时通过卫星平台遥测遥控数传接口仿真器与综合数管计算机进行遥测遥控信息的交互，通过光纤LAN交换网络传递综合监控器与综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元的指令和遥测信息；综合激励器通过激励器接口将射频信号输出至测试开关矩阵设备，将射频信号输出至综合信道单元；主控计算机设置温度信号激励源，将输出的温度值通过激励器接口输出至测试开关矩阵设备，并由测试开关矩阵设备将温度值输出至综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元中的温度采集模块中。本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
具有高集成度、高可靠性、强扩展性。本发明以功能模块化的主控计算机、综合激励器、响应分析器、测试开关矩阵设备、综合供电设备、综合监控器和卫星平台遥测遥控数传接口仿真器高集成度在地面自动化测试设备中，完成系统自动化，强扩展性地方便了维护及新功能的加载与测试，便于故障定位。
[0006]综合化程度高。本发明采用光纤LAN网络交换机、利用被测试设备中的FC-AE-1553光纤交换网络实现分布式交换架构，分别完成与综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元的数据交互，可在一套系统中完成遥测遥控模拟、多种激励源产生、故障注入及事后分析等功能；
能够减少设备与接口数量。本发明综合激励器通过激励器接口将射频信号输出至测试开关矩阵设备，由测试开关矩阵设备将射频信号输出至综合信道单元；温度信号激励源由主控计算机设置其输出的温度值，并将温度值通过激励器接口输出至测试开关矩阵设备，并由测试开关矩阵设备，将温度值输出至综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元中的温度采集模块中。利用光纤FC-AE-1553和光纤LAN交换网络将系统各单机互连，卫星平台遥测遥控数传接口仿真器通过FC-AE-1553接口将主控计算机与综合数管计算机连接，实现数据交互。解决以往各单机间接口繁杂的问题，简化对各单机的管理，提高可操作性，减少中间过程，提升了系统可靠性；
降低对国外技术的依赖性。本发明综合监控器与主控计算机安装兼容基于VxWorks6.8版的国产操作系统，在REDE开发环境下开发不同测试对象的采控程序，并建立本地数据库，主控计算机对测量结果进行分析，并自动生成表报。采用国产化操作系统及开发环境，降低对国外技术的依赖性，充分发挥自主可控优势。
[0007]本发明可广泛应用于航天综合电子的地面测试。
【附图说明】
[0008]图1是本发明星载电子设备自动化地面测试系统原理结构框图。
[0009]图2是本发明星载电子设备自动化地面测试系统机柜组成原理图。
[0010]图3是本发明星载电子设备自动化地面测试系统的工作流程框图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。下面结合附图对本发明进一步说明。
[0012]参阅图1。在以下描述的实施例中，星载电子设备自动化地面测试系统主要由被测试设备和地面自动化测试设备组成。地面自动化测试设备包括主控计算机、综合激励器、响应分析器、测试开关矩阵设备、综合供电设备、综合监控器和卫星平台遥测遥控数传接口仿真器；被测试设备包括:综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元、综合管控单元和FC-AE-1553光纤交换机。被测试设备中的综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元通过光纤LAN网络交换机、FC-AE-1553光纤交换网络构成分布式交换架构，完成数据交互；主控计算机通过光纤LAN交换网络实现与综合激励器、响应分析器、测试开关矩阵设备、综合供电设备和综合监控器的数据交互，并通过综合监控器实时监控、接收地面自动化测试设备上报的健康及状态信息，将测试数据进行分析并以报表形式输出，主控计算机通过卫星平台遥测遥控数传接口仿真器与综合数管计算机完成遥测遥控信息的交互，通过光纤LAN交换网络实现综合监控器与综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元的指令和遥测信息传递；系统中被测试设备与综合激励器、响应分析器之间通过测试开关矩阵设备连接，测试开关矩阵设备的一端面向综合激励器或响应分析器，另一端面向被测试设备，通过切换测试开关矩阵设备不同位置的连接器进行不同参数的加载与测量；被测设备的供电由综合供电设备提供。
[0013]综合激励器包含射频信号模拟源、温度信号激励源，射频信号模拟源由主控计算机设置其输出信号路数、功率值、波形极化方式、脉冲重复频率、信号带宽等参数，综合激励器通过激励器接口将射频信号输出至测试开关矩阵设备，由测试开关矩阵设备将射频信号输出至综合信道单元；温度信号激励源由主控计算机设置其输出的温度值，并将温度值通过激励器接口输出至测试开关矩阵设备，并由测试开关矩阵设备，将温度值输出至综合数管计算机、综合信道单元、综合业务单元和综合管控单元中的温度采集模块中。
[0014]响应分析器包含数字示波器、功率分析仪、频谱仪、功率计、综合测试仪、矢量网络分析仪，其中，数字示波器使用型号为WaveMaster 8Zi_A，带宽为45GHz，采样率为120Gsps的4通道高速数字示波器、功率分析仪与功率计共用一个设备，使用Fluke Norma4000功率检测分析仪，可安装6个功率模块、频谱仪使用型号为RSA6120B，工作频率范围为9kHz-20GHz的频谱仪，综合测试仪型号为Agilent 8960、矢量网络分析仪使用型号为N5245A PNA-X，工作频率范围为10MHz到50GHz，126dB系统动态范围和129dB接收机动态范围的矢量网络分析仪，以上设备放置在同一机柜中，响应分析器中各测量设备通过光