本发明涉及载人航天器测试技术领域，尤其涉及一种载人航天器远程测试系统。
背景技术：
载人航天器远程异地协同测试是指被测航天器与测试人员和测试设备处于不同的地域，它们之间少则相距几千米，多则相距几百、上千千米，测试中的激励和相应数据均通过特定的链路来传输。
随着航天器型号批量生产、高密度测试发射研制任务进一步增加，存在多航天器、多地、并行测试的情况，传统的航天器本地测试系统已经不能满足要求。目前载人航天器测试主要有以下缺陷：
(1)测试任务以及场地约束：载人航天器在研制流程上会面临测试指挥中心、总装中心、发射场等多个不同地点的测试。测试人员一般都在测试指挥中心工作，当航天器运转到总装中心和发射场测试时，测试人员需要长期出差。
(2)测试人员约束：在航天器密集发射情况下，专家面临前后方长期多航天器、多地并行工作的问题，人员需求量以及流动性大，工作任务状态切换频繁，缺乏统一的指挥控制协同多地型号并行开展测试。
(3)远程链路约束：航天器测试指挥中心、总装中心、发射场各地通过远程测试链路形成有机整体，为实现各地能够在航天器测试指挥中心统一协同指挥下完成测试，必须考虑远程测试链路传输航天器上下行基带数据、测试辅助数据、地面测试设备状态管理数据的可靠性与实时性。
(4)远程协同需求约束：远程测试主要工作项目以及流程为制定日计划、班前会、岗位点名、测试状态设置、测试实施(排除故障)、测试状态恢复、班后会小结。在测试期间，各方应具备调度以及音、视频沟通，召集前后方人员进行问题排查与分析，才能实现前后方的测试协同。
因此，需要设计一种载人航天器远程异地协同测试方案，其能够提高发射效率，降低发射成本，满足多航天器、多地区综合测试任务。
技术实现要素：
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种高效率的载人航天器远程测试系统，满足多航天器、多地区的测试协同。
为实现上述目的，本发明提供一种载人航天器远程测试系统，包括：多个远程测试前端子系统，设置在载人航天器总装中心或载人航天器发射中心，用于接收来自被测载人航天器的现场数据；以及远程测试处理和监视子系统，设置在载人航天器测试指挥中心，通过远程网络与所述多个远程测试前端子系统进行通信，用于实时接收来自所述多个远程测试前端子系统的现场数据，并对所述现场数据进行分析处理。
优选地，所述多个远程测试前端子系统包括：前端设备及模拟器模块，通过有线或无线方式与航天器直接相连，用于实现航天器供电、上下行链路建立、遥测数据采集、遥控指令接收及发送、模拟器信号激励；数据采集及组帧模块，用于采集底层各类地面测试设备和模拟器的测试数据并进行组帧；数据缓存与延时传输模块，用于将所述测试数据中对实时性要求低的数据进行临时缓存并择时传输；以及流量调控模块，用于对数据流量进行调控。
优选地，所述前端设备及模拟器模块用于在被测航天器出现紧急情况或者在所述远程网络发生故障时发送指令，使所述被测航天器退出当前测试工况并进行紧急关机等操作。
优选地，所述远程测试处理和监视子系统包括：数据接收和发送模块，用于接收来自所述多个远程测试前端子系统的现场数据并进行处理以及向所述多个远程测试前端子系统发送控制指令；数据判读模块，用于对接收到的现场数据进行判读，以确定所述被测航天器的运行状态；数据存储模块，用于存储接收到的现场数据以及所述数据判读模块的结论。
优选地，所述多个远程测试前端子系统向远程测试处理和监视子系统发送的现场数据包括测试数据、测试辅助数据、地面测试设备状态数据、音频及调度数据。
优选地，所述测试数据包括上下行基带及测试过程数据、下行遥测数据、下行载荷数据、上行遥控指令、地面指令执行信息、遥测工程值、自动判读信息、自动化测试执行信息等；所述测试辅助数据包括总线监视数据、空空地面模拟器数据、射频信号频谱监视数据、地测模拟量监视数据、地测数据量监视数据、纹波测试数据、双向文件资料传输数据等；所述地面测试设备状态数据包括分系统辅助数据、测试现场视频监视数据、舱外运动部件状态记录数据、载人航天器位置及地面天线指向数据、地面设备技术状态数据、日志记录数据、地面测试设备kvm远程监控数据等；所述音频及调度数据包括视频会议数据、测试指挥音视频调度信息等。
优选地，所述现场数据还包括不发送给所述远程测试处理和监视子系统的操作类数据，在所述多个远程测试前端子系统中对所述操作类数据进行判读。
优选地，所述操作类数据包括未加电状态下的状态检查和专项测试操作数据以及加电状态下的机电匹配、极性检查和人工操作数据。
优选地，所述未加电状态下的状态检查和专项测试操作数据包括帆板展开数据、特征阻值及火工品阻值数据、内回路加注数据、座椅自动提升数据等；所述加电状态下机电匹配、极性检查和人工操作数据包括地线电流测试数据、中继天线转动测试数据、对接结构机电匹配数据、太阳帆板压点开关检查数据、受控指令数据、手动专项检查数据、406检查数据、gnc极性数据等。
通过本发明的技术方案，可以在载人航天器测试前方设置远程测试前端子系统且在载人航天器测试指挥中心设置远程测试处理和监视子系统，有效提升多地远程测试协同的效率和能力，并且有效减少发射场与航天器总装中心人员占用，充分利用后方专家支援，优化发射场、总装中心与指挥控制中心人员配比，提高效率，提升航天器研制水平，实现后续航天器型号高效远程测试任务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示意性表示根据本发明的载人航天器远程测试系统的框图；
图2是示意性表示根据本发明的载人航天器远程测试的具体组成图；
图3是示意性表示根据本发明的远程测试前端子系统的框图；
图4是示意性表示根据本发明的远程测试前端子的具体构架图；
图5是示意性表示根据发明的远程测试处理和监视子系统的框图；以及
图6是示意性表示远程测试处理和监视子系统的具体组成图。
具体实施方式
此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。
此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。
图1是示意性表示根据本发明的载人航天器远程测试系统组成图。
如图1所示，本发明的载人航天器远程测试系统10包括多个远程测试前端子系统20和远程测试处理和监视子系统30。其中，多个远程测试前端子系统20设置在载人航天器总装中心或者载人航天器发射中心，用于接收来自被测航天器的现场数据。远程测试处理和监视子系统30设置在载人航天器测试指挥中心，通过远程网络与所述多个远程测试前端子系统20进行通信，用于实时接收来自多个远程测试前端子系统20的现场数据，并对现场数据进行分析处理。
图2具体示出了根据本发明的载人航天器远程测试系统10的构架。
如图2所示，本发明的载人航天器远程测试系统10以测试指挥中心为中心开展，即，远程测试处理和监视子系统30设置在指挥中心作为后方，在载人航天器总装中心、发射中心设置远程测试前端子系统20作为前方。前方的远程测试前端子系统20包括供配电前端、测控前端、数管前端、gnc前端、模拟器等设备，这些设备具有控制接口以通过可靠网络实现前后方航天器测试信息的交互。信息交互的内容包括前方的远程测试前端子系统20将被测航天器下行数据通过远程测试链路传输至后方远程测试处理和监视子系统30，远程测试前端子系统20通过远程测试链路接收后方远程测试处理和监视子系统30上行的遥控、话音等数据。此外，远程测试链路配置有防火墙、入侵检测系统、防病毒系统、加解密机、光纤网络设备，为远程测试前端子系统20与远程测试处理和监视子系统30之间的数据传输提供安全保障。
参照图3、图4，根据本发明的远程测试前端子系统20包括前端设备及模拟器模块201、数据采集及组帧模块202、数据缓存与延时传输模块203和流量调控模块204。其中，前端设备及模拟器模块201通过有线或无线方式与航天器直接相连，用于实现航天器供电、上下行链路建立、遥测数据采集、遥控指令接收及发送，模拟器信号激励等功能。数据采集及组帧模块202用于采集底层各类地面测试设备、模拟器的测试数据并进行组帧。数据缓存与延时传输模块203用于将采集到的测试数据中对传输实时性要求较低的数据(例如延时遥测数据)进行临时缓存，择时进行传输，及降低数据传输对远程测试链路实时性的要求。流量调控模块204用于对数据传输流量进行调控，减轻远程测试链路的传输压力。前端设备及模拟器模块201用于在被测航天器出现紧急情况时，前方操作人员能够在本地通过指令控制，使在测航天器能够及时退出当前测试工况，进行紧急关机以及相关应急操作。
参考图5、图6所示，根据本发明的远程测试处理和监视子系统30包括数据接收和发送模块301、数据判读模块302和数据存储模块303。其中，数据接收和发送模块301用于接收来自多个远程测试前端子系统20的现场数据进行处理并向多个远程测试前端子系统20发送控制指令。数据判读模块302用于对接收到的现场数据进行判读，以确定被测航天器的运行状态。数据存储模块303用于存储接收到的现场数据以及来自数据判读模块的数据判读结论。
具体地，远程测试处理和监视子系统30通过数据接收和发送模块301与前端设备建立双向tcp/ip通信链路，将地面测试设备上行指令、图像话音信息等数据进行组帧，按照远程测试协议进行打包封装，发送至前方测试设备，同时接收前端设备传输回来的现场数据。然后通过数据存储模块303对接收到的现场数据进行存储。数据接收和发送模块301接收到现场数据后，通过数据判读模块302对接收到的现场数据进行实时判读，得出判读结论，之后通过判读存储模块303将判读结论进行存储。此外，远程测试处理和监视子系统30可根据现场测试数据的判读规则，建立实测数据监视判读知识库，实现实测数据、指令、事件的自动监视判读，从而实现指令控制、自动判读、智能测试、数据接收及深度挖掘和分析多项功能。
进一步地，远程测试处理和监视子系统30接收到来自远程测试前端子系统20的现场数据可包括测试数据、测试辅助数据、地面测试设备状态数据、音频以及调度数据。
其中，测试数据包括上下行基带以及测试过程数据、下行遥测数据、下行载荷数据、上行遥控指令、地面指令执行信息、遥测工程值、自动判读信息、自动化测试执行信息等。
测试辅助数据包括总线监视数据、空空地面模拟器数据、射频信号频谱监视数据、地测模拟量监视数据、地测数据量监视数据、纹波测试数据、双向文件资料传输数据等。
地面测试设备状态数据包括分系统辅助数据、测试现场视频监视数据、舱外运动部件状态记录数据、载人航天器位置及地面天线指向数据、地面设备技术状态数据、日志记录数据、地面测试设备kvm远程监控数据等。
音频及调度数据包括视频会议数据、测试指挥音视频调度信息等。
此外，现场数据还包括不发送给远程测试处理和监视子系统的操作类数据，此类数据在远程测试前端子系统2中进行判读。具体地，操作类数据包括未加电状态下的状态检查和专项测试操作数据和加电状态下的机电匹配、极性检查和人工操作数据。进一步地，未加电状态下的状态检查和专项测试操作数据包括帆板展开数据、特征阻值以及火工品阻值数据、内回路加注数据、座椅自动提升数据等。加电状态下机电匹配、极性检查和人工操作数据包括地线电流测试数据、中继天线转动测试数据、对接结构机电匹配数据、太阳帆板压点开关检查数据、受控指令数据、手动专项检查数据、406检查数据、gnc极性数据等。
在根据本发明的载人航天器远程测试系统中，首先由远程测试前端子系统20通过有线或者无线方式与航天器直接相连，完成航天器供电、上下行链路建立、遥测数据接收、遥控信号发送，模拟器信号激励等功能。然后，通过远程测试链路将现场数据(包括遥测数据、图像话音、测试辅助数据、音视频带调度等)回传到远程测试处理和监视子系统30(航天器测试指挥中心)。最后，通过远程测试处理和监视子系统30完成远程数据的接收、解析、分发、判读和存储，通过音视频调度指挥控制，同时发送远程指令控制前端设备进行上行信号激励。
通过上述载人航天器远程测试系统的设计，将主要测试队伍和测试设备放置于后方，前方仅仅保留必需的前端设备，并配置少量现场实施与管理人员，主要测试队伍在后方进行测试指令发送、测试流程控制、测试参数判读与故障定位分析等工作；前方少量测试人员按照后方指挥统一安排，对前置设备进行管理，开展测试状态设置及航天器供配电控制等操作；前方与后方远程协同工作，共同完成航天器测试任务。如此有效地提高了测试人员对航天器的监控能力，提升多地远程测试协同工作、和管理能力，同时合理的配置人力、物力，提高效率、降低人工成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。