1.本发明涉及卫星测试领域,具体涉及一种批产卫星性能自动化测试系统。
背景技术:2.对于涉及较多仪器设备的批产卫星测试,为满足卫星批产并行测试任务,必须在确保测试质量和效率的同时充分利用自动化和信息化手段,提高测试系统和软件对于不同卫星测试需求的兼容性,提升卫星测试的自动化水平。测控、数传、转发器等分系统需利用不同种类仪器设备完成分系统自身的功能和性能指标测试,需要长时间为整星测试提供数据通信通导。但是现有的航天器自动化测试软件,是针对具体卫星的具体项目需求而研制的,主要存在以下不足之处:(1)测试软件功能单一,综合性差,不能满足批产卫星测试对测试任务调度、多星测试数据管理和多阶段数据查询、比对的要求;(2)随着被测卫星的增多,每个新的卫星测试需求都需要对软件进行升级,甚至重新投产测试软件,测试软件不能进行统一维护管理,导致通用性差;(3)测控测试需用到不同种类的仪器设备,设备更换后需要修改软件代码,或重新配置软件工作量大;(4)测试人员无法针对测试需求的变化快速更改测试序列等等;(5)卫星是批量的,所以测试也是批量的。由于批量测试,测试任务量大,频繁涉及设备更换,测试需求变化,对系统能力提出更高要求
3.上述功能不足将导致软件无法在批产卫星测试中通用,自动化测试效率低下,或测试工作无法自动化完成。
技术实现要素:4.有鉴于此,本发明提供了一种批产卫星性能自动化测试系统,能够解决测试软件无法在批产卫星测试中通用,自动化测试效率低下,或测试工作无法自动化完成问题。
5.为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的。
6.一种批产卫星性能自动化测试系统,包括:
7.所述系统包括设计层和执行层;
8.所述设计层用于提供卫星仪器设备的插件库和测试语句库,用户在设计层能够制定卫星性能自动化测试的测试计划、描述测试流程、配置测试序列、编写测试程序;固化存储历史项目的自动化测试的测试序列;
9.所述执行层配置于测试前端的测试计算机中,用于进行自动化测试的语法检查,基于用户设计的测试序列执行自动化测试;监控测试通道、管理测试数据、管理用户、加载测试插件,输出测试结果;
10.所述设计层包括测试计划管理模块、测试序列开发模块;所述测试计划管理模块用于管理测试项目;所述测试序列开发模块用于提供可视化、组装式的测试序列库以完成被测卫星参数的测试;
11.所述执行层包括测试资源管理模块、网络通信模块、测试序列执行模块、测试通道监控模块、测试数据管理模块、用户管理模块以及通用基带插件模块;所述测试资源管理模
块配置于测试序列及仪器驱动之间,通过所述测试资源管理模块对各类测试资源进行测试资源信息管理和配置;所述网络通信模块用于建立批产卫星性能自动化测试系统与外部系统的连接和通信;所述测试序列执行模块用于调度资源,按照设定的规定执行配置好的所述测试项目对应的测试序列的测试序列文件,以完成测试项目对应的测试序列的执行;所述测试通道监控模块用于按照预先规定的程序完成通道的程控设置与切换,并对通道状态进行实时监视、报警和事件归档;所述测试数据管理模块用于将各类测试数据进行统一的归档和管理;所述用户管理模块对用户进行权限管理;所述通用基带插件模块是一个com组件,用来控制综合基带设备。
12.优选地,所述测试计划管理模块用于管理测试项目,将测试项目与测试序列进行关联;所述测试项目用五级结构,所述五级结构包括被测航天器、阶段、分系统、通道及测试项目;所述被测航天器指不同被测卫星,所述阶段指被测航天器的不同测试阶段;所述分系统指被测航天器的不同被测分系统;所述通道指分系统中不同被测通道;所述测试项目指被测通道中的具体测试项目;所述五级结构为可裁剪的结构,能够根据测试项目的测试目标、测试对象选择所需要的结构。
13.优选地,所述测试序列开发模块用于提供可视化、组装式的测试序列库以完成被测卫星参数的测试,所述测试序列库中包括多个测试单元模块,所述测试单元模块是测试过程的最小处理单元;用户通过组装所述测试单元模块,生成测试项目对应的测试序列,该测试序列为树状结构,该树状结构包括若干枝节点及叶节点,其中,叶节点对应测试单元模块;测试单元模块从测试序列开发模块中的测试插件库或测试语句库中选取测试插件或者测试语句,作为该叶节点的执行内容;所述测试插件包括:通用仪器插件、基带插件、总控插件;测试语句包括顺序、选择、循环语句以及数学运算公式。
14.优选地,所述测试资源管理模块配置于测试序列及仪器驱动之间,通过所述测试资源管理模块对各类测试资源进行测试资源信息管理和配置;所述测试资源信息包括测试系统的硬件信息、软件信息、服务信息。
15.优选地,所述测试资源管理模块包括服务代理、测试资源管理应用程序、配置信息文件访问组件、服务子模块、以及测试资源信息库;测试序列实例化所述服务代理,向所述服务代理申请该测试序列所需的资源信息,所述服务代理通过访问测试资源库,实例化所述所需的资源信息,并向测试序列返回相关的资源信息的接口,所述测试序列通过该接口访问卫星仪器提供的测试功能;所述测试资源管理应用程序为具有操作界面的应用软件,用户通过所述测试资源管理应用程序完成测试资源信息的管理和配置;所述测试资源管理应用程序和服务代理通过所述配置信息文件访问组件访问和修改测试资源信息库中的信息;所述服务子模块,是实现了一个或多个服务接口的com组件,通过测试资源管理器注册到测试资源信息库中,用于访问测试系统中的测试资源;所述测试资源信息库,包含批产卫星性能自动化测试系统的系统资源和系统运行状态信息。
16.优选地,所述网络通信模块与外部系统、仪器、设备进行信息交互,封装成一个底层网络通信驱动库,提供给测试语句使用;所述网络通信模块的功能包括与外部系统进行校时、发送遥控指令、测试序列、接收地面测试设备管理指令、订阅遥测数据;与仪器、设备之间设置状态指令设置、查询参数;所述外部系统包括卫星综合测试总控系统、数据库系统。
17.优选地,所述测试序列执行模块根据测试序列的具体执行并输出测试结果,调度项目执行过程;按照设定的规则执行已配置好的测试序列文件,针对每一个测试计划的每一个测试项目,自动进行驱动、控制、测量、显示与存储;所述测试序列执行模块按照测试计划中规定的项目名称在测试项目管理模块中找到相应的项目定义;按照测试项目定义执行测试语句,调用测试设备管理模块对相应的仪器设备进行驱动、控制,调用网络通信模块发送遥控指令和获取遥测参数;按照测试项目定义生成测试结果,并调用测试数据管理模块将结果存储到数据库中;按照测试项目定义生成测试报表,根据测试计划模块提供的模板调用测试报告生成模块,将测试报表插入到测试报告中相应的位置;将测试进程通过测试界面告知用户,提示用户当前状态并进行测试引导;对测试过程中发生的事件进行归档,归档文件名称、标识、存储位置由测试计划管理模块规定;在所述测试序列执行模块中,每一个测试项目都由一个测试序列和一个操作员界面组成;测试开发人员开发好测试序列后,将测试序列交付给最终测试人员;最终测试人员使用测试序列执行模块提供的测试序列执行软件执行测试序列从而对被测件进行测试。
18.优选地,所述通用基带插件模块包括打开基带设备、关闭基带设备、配置基带设备状态、查询基带设备状态功能;打开基带设备能够得到该通用基带插件模块的句柄、其它子模块通过该句柄传递信息;打开基带设备同时需要配置参数,所述参数包括控制台名称、用户名、密码、航天器编号、mtp地址、mtp端口、rts地址、rts端口、订阅标识、订阅内容、综合基带地址服务;关闭基带设备与打开基带设备成对出现,用于关闭打开基带设备的句柄;配置基带设备状态能够配置基带设备各个单元各个偏移量的状态,采用xml文件的方式扩展特殊的偏移量;查询基带设备状态能够实时查询当前时刻的基带设备配置状态,以及查询基带设备历史状态变动情况。
19.有益效果:
20.(1)本发明将自动化测试软件设计和实施分离设计应用于卫星测控自动化测试系统设计中,避免相同、相似功能的测试软件重复开发,避免相同、相似功能的测试软件重复开发,使多个卫星的前端测试系统能够共同应用同一开发平台,提高效率、节约成本。
21.(2)本发明将测试用例与测试环境分离,实现测试设备可互换,测试序列根据测试需求更改、移植、复用,方便测试人员对测试序列进行维护,提高测试开发的效率和速度,避免重复劳动。
22.(3)本发明加强测试计划制定和测试结果的归档、入库、查询、比对功能,支持多种数据类型归档入数据库,利于在不同卫星之间、同一卫星的不同测试阶段之间进行测试结果的比对和追溯。
23.(4)本发明不受限于卫星类型,可广泛适用于与其他卫星的测控性能性能测试,通过配置信息匹配被测卫星的测试需求,系统可复用性强。
附图说明
24.图1为批产卫星性能自动化测试系统框架示意图;
25.图2为批产卫星性能自动化测试系统功能模块示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
27.本发明一种批产卫星性能自动化测试系统,如图1-2所示,所述系统包括设计层和执行层。
28.所述设计层用于提供卫星仪器设备的插件库和测试语句库,用户在设计层能够制定卫星性能自动化测试的测试计划、描述测试流程、配置测试序列、编写测试程序;固化存储历史项目的自动化测试的测试序列;
29.所述执行层配置于测试前端的测试计算机中,用于进行自动化测试的语法检查,基于用户设计的测试序列执行自动化测试;监控测试通道、管理测试数据、管理用户、加载测试插件,输出测试结果。
30.所述设计层包括测试计划管理模块、测试序列开发模块。
31.所述测试计划管理模块用于管理测试项目,将测试项目与测试序列进行关联;所述测试项目用五级结构,所述五级结构包括被测航天器、阶段、分系统、通道及测试项目;所述被测航天器指不同被测卫星,所述阶段指被测航天器的不同测试阶段(如a阶段、b阶段、热试验阶段),所述分系统指被测航天器的不同被测分系统(如供电、测控、载荷),所述通道指分系统中不同被测通道(如测控通道1、测控通道2、载荷通道),所述测试项目指被测通道中的具体测试项目(如信号捕获测试、功率测试、频谱纯度测试等);所述五级结构为可裁剪的结构,能够根据测试项目的测试目标、测试对象选择所需要的结构。
32.所述测试序列开发模块用于提供可视化、组装式的测试序列库以完成被测卫星参数的测试,所述测试序列库中包括多个测试单元模块,所述测试单元模块是测试过程的最小处理单元;用户通过组装所述测试单元模块,生成测试项目对应的测试序列,该测试序列为树状结构,该树状结构包括若干枝节点及叶节点,其中,叶节点对应测试单元模块;测试单元模块从测试序列开发模块中的测试插件库或测试语句库中选取测试插件或者测试语句,作为该叶节点的执行内容。测试插件包括:通用仪器插件、基带插件、总控插件等等。测试语句包括顺序、选择、循环等语句以及数学运算公式。
33.本实施例中,所述测试计划管理模块对测试大纲规定的测试项目进行管理,将测试项目与测试序列进行关联,将测试计划作为测试执行的输入,测试计划中规定测试项目以及与测试项目关联的测试序列;本实施例中,所述测试计划管理模块支持自定义多个阶段,每个阶段能够定义多个通道,每个通道能够定义多个测试项目;确定事件归档位置及归档文件名称、标识;定义测试报告模板,确定测试报告存储位置;并将测试计划存储到本地的mysql数据库。例如,用户确定测试卫星型号,再确定整星测试阶段,进而确定测控通道,确定各通道需要进行的测试项目。
34.所述测试序列开发模块提供的测试序列库,用以支持用户针对测试项目进行测试步骤的设计、编辑,从而形成一个完整的自动测试流程。所述测试单元模块是测试过程的最小处理单元,一般是完成一个基本的测量任务,如初始化仪器、读取仪器测量值、计算测量数据等。每个被测参数的测量处理过程均可被分解为若干个相对独立的处理单元,比如被测件加电、测量仪器状态设置、激励信号驱动、开关矩阵驱动、读取仪器测量数据、前期处理和后期处理等。测试开发人员把这些相对独立的处理单元组合成一个测试序列来完成被测卫星参数的测试。
35.所述设计层为用户提供仪器设备的插件库和测试语句库,用户可调用插件和测试语句,编写测试程序,描述测试流程,能够按照规定的格式和要求将自动化测试过程已经使用的测试序列进行固化,明确每个序列设计对应的测试目的,测试方法和测试步骤。
36.所述执行层配置于测试前端的测试计算机中,用于进行自动化测试的语法检查,基于用户设计的测试序列执行自动化测试;监控测试通道、管理测试数据、管理用户、加载基带插件,输出测试结果;进行数据分析和处理;在测试完成后,对测试数据进行归档存储,并自动测试结果进行分析及判读。
37.所述执行层包括测试资源管理模块、网络通信模块、测试序列执行模块、测试通道监控模块、测试数据管理模块、用户管理模块以及通用基带插件模块。
38.所述测试资源管理模块配置于测试序列及仪器驱动之间,通过所述测试资源管理模块对各类测试资源进行测试资源信息管理和配置。所述测试资源信息包括测试系统的硬件信息、软件信息、服务信息。
39.进一步地,所述测试资源管理模块包括服务代理、测试资源管理应用程序、配置信息文件访问组件、服务子模块、以及测试资源信息库。测试序列实例化所述服务代理,向所述服务代理申请该测试序列所需的资源信息,所述服务代理通过访问测试资源库,实例化所述所需的资源信息,并向测试序列返回相关的资源信息的接口,所述测试序列通过该接口访问卫星仪器提供的测试功能。所述测试资源管理应用程序为具有操作界面的应用软件,用户通过所述测试资源管理应用程序完成测试资源信息的管理和配置,所述测试资源信息包括:测试系统的硬件信息、软件信息、服务(软、硬件的结合)信息。为了便于用户输入硬件信息,所述测试资源管理应用程序提供扫描系统连接的所有仪器功能,便于调试测试序列。所述测试资源管理应用程序和服务代理通过所述配置信息文件访问组件访问和修改测试资源信息库中的信息。所述服务子模块,是实现了一个或多个服务接口的com组件,通过测试资源管理器注册到测试资源信息库中,用于访问测试系统中的测试资源(软硬件设备)。所述测试资源信息库,包含批产卫星性能自动化测试系统的系统资源和系统运行状态等信息。
40.所述通用基带插件模块是一个com组件,用来控制综合基带设备。能够设置、读取基带设备相关状态。该模块包括打开基带设备、关闭基带设备、配置基带设备状态、查询基带设备状态等功能。基带插件是基于综合基带设备通信协议开发的com插件,用于实现系统软件对于基带设备的控制。
41.所述网络通信模块用于建立批产卫星性能自动化测试系统与外部系统的连接和通信,向外部系统发送遥控指令和序列,从外部系统接收各分系统的遥测参数,用于测试项目的执行和通道的监控。
42.进一步地,所述网络通信模块与外部系统、仪器、设备等进行信息交互,封装成一个底层网络通信驱动库,提供给测试语句使用。所述网络通信模块的功能包括与外部系统进行校时、发送遥控指令、测试序列、接收地面测试设备管理指令、订阅遥测数据;与仪器、设备之间设置状态指令设置、查询参数等。所述外部系统包括卫星综合测试总控系统、数据库系统等。
43.所述测试序列执行模块用于调度资源,按照设定的规定执行配置好的所述测试项目对应的测试序列的测试序列文件,以完成测试项目对应的测试序列的执行。
44.进一步地,所述测试序列执行模块根据测试序列的具体执行并输出测试结果,调度项目执行过程。按照设定的规则执行已配置好的测试序列文件,针对每一个测试计划的每一个测试项目,自动进行驱动、控制、测量、显示与存储。所述测试序列执行模块按照测试计划中规定的项目名称在测试项目管理模块中找到相应的项目定义;按照测试项目定义执行测试语句,调用测试设备管理模块对相应的仪器设备进行驱动、控制,调用网络通信模块发送遥控指令和获取遥测参数;按照测试项目定义生成测试结果,并调用测试数据管理模块将结果存储到数据库中;按照测试项目定义生成测试报表,根据测试计划模块提供的模板调用测试报告生成模块,将测试报表插入到测试报告中相应的位置;将测试进程通过测试界面告知用户,提示用户当前状态并进行测试引导;对测试过程中发生的事件进行归档,归档文件名称、标识、存储位置由测试计划管理模块规定。在所述测试序列执行模块中,每一个测试项目都由一个测试序列和一个操作员界面组成。测试开发人员开发好测试序列后,就可以将测试序列交付给最终测试人员。最终测试人员可以使用测试序列执行模块提供的测试序列执行软件执行测试序列从而对被测件进行测试。操作员界面框架负责测试项目的集成,读取并装载测试计划信息。
45.所述测试通道监控模块用于按照预先规定的程序完成通道的程控设置与切换,并对通道状态进行实时监视、报警和事件归档。
46.进一步地,所述测试通道监控模块进行多通道数据比对,实时显示当前选择的通道及状态,并对射频通道配置进行归档记录,对明确和关键的异常事件选择声音报警措施;根据预先定义的准则对异常事件按照时间顺序自动归档。
47.所述测试数据管理模块用于将各类测试数据进行统一的归档和管理,并能进行查询和读取;提供数据查询,数据导出和报表生成,支持测试数据事后入库功能。
48.进一步地,所述测试数据管理模块将测试序列执行后生成的各类测试数据进行统一的归档和管理。所述测试数据管理模块存储并管理由测试项目执行产生的测试数据,具有数据查询、数据选择性删除、数据导出、报表生成等功能,数据查询可以按测试人员、测试阶段、测控通道、测试项目、测试时间等条件进行查询。测试数据包括数值和曲线两种。所有测试数据自动归档,归档内容包括卫星型号、测试阶段、测试时间、测试环境、测试项目、测试人员、测试设备、测试数据;测试数据自动生成报表,并能进行曲线分析;可以按照卫星型号、测试阶段、测试时间、测试环境、测试项目、测试人员、测试设备等条件对测试结果筛选,支持同一个测试项目不同测试结果进行比对。
49.所述用户管理模块对用户进行权限管理,用户包括设计人员和操作人员,设计人员进行测试序列开发,通过调用测试插件、测试语句完成一个测试项目序列的编写,每个测试项目需要指定该项目所需要的资源服务。操作人员负责执行测试项目,操作人员执行测试序列并查看测试结果。
50.进一步地,所述用户管理模块,用户分为测试设计人员和测试操作人员两种。测试设计人员具有测试计划制定、测试项目定义、测试设备管理、测试实施、测试通道监控、测试系统常量表维护、用户管理等权限;测试操作人员具有测试设备管理(仅有设备监视与控制权限)、测试实施与测试通道监控权限。同时只允许一个用户登录。允许在系统运行期间更改用户。所有登录时间、登录信息均自动归档。
51.所述通用基带插件模块用于控制通用基带设备,设置或读取所述通用基带设备的
相关设备。
52.进一步地,所述通用基带插件模块是一个com组件,用来控制综合基带设备。可设置、读取基带设备相关状态。该模块包括了打开基带设备、关闭基带设备、配置基带设备状态、查询基带设备状态等功能。打开基带设备可以得到该模块的句柄、其它子模块通过该句柄传递一些信息;打开基带设备同时需要配置一些相关参数,控制台名称、用户名、密码、航天器编号、mtp地址、mtp端口、rts地址、rts端口、订阅标识、订阅内容、综合基带地址服务。关闭基带设备与打开基带设备成对出现,用于关闭打开基带设备的句柄。配置基带设备状态可以配置基带设备各个单元各个偏移量的状态,采用xml文件的方式扩展特殊的偏移量。查询基带设备状态可实时查询当前时刻的基带设备配置状态,还可查询基带设备历史状态变动情况。
53.本发明的基于通用基带插件的批产卫星性能自动化测试系统,具备测试计划、测试实施、测试判读、测试数据存储与查询、地面设备管理一体化功能,与其他自动化测试平台相比,具有更强的综合性和通用性,适用于航天器批产任务中测控分系统各阶段的整星测试、通道设置、长期监控及地面设备管理等任务。具备测试计划管理、测试序列设计、测试自动实施、自动判读、自动存储测试数据存储、测试数据查询、测试资源管理一体化功能,支持不同卫星不同测试需求的适配性,支持更换测试设备不影响测试序列执行,与其他自动化测试软件工具相比,具有更强的综合性和通用性,软件序列可移植至任意批产被测卫星,适用于卫星批产任务中整星测试、通道设置、长期监控及地面设备管理等任务。
54.以上的具体实施例仅描述了本发明的设计原理,该描述中的部件形状,名称可以不同,不受限制。所以,本发明领域的技术人员可以对前述实施例记载的技术方案进行修改或等同替换;而这些修改和替换未脱离本发明创造宗旨和技术方案,均应属于本发明的保护范围。