自動測試系統產品體系研究

方開慶 中國電子科技集團第四十一研究所 266555

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自動測試系統產品體系研究

方開慶 中國電子科技集團第四十一研究所 266555

【文章摘要】

測試技術快速發展，自動測試系統的體系結構也愈加完善。本文按照技術應用分類方式將自動測試系統劃分為通用測試系統、故障診斷與故障預測系統、嵌入式測試與可測性設計驗證系統三類系統，分別對三類系統的體系結構進行了詳細的說明。

【關鍵詞】

自動測試系統；體系結構；分類

0　引言

隨著當代電子技術和計算機技術的快速發展，測試技術也得到了迅速的發展，由早期的手動測試逐步發展到通用測試的階段，即從體系結構上實現開放式設計體制。即實現測試設備標準化、模塊化、通用化、系列化設計體制（現在通稱“三化”：通用化、系列化、組合化）達到系統資源、軟件資源、硬件資源共享。

圖1　通用測試系統產品體系

圖2　故障診斷與故障預測測試系統體系結構圖

1　自動測試系統體系結構

自動測試系統（ATS）具有三個主要部分：自動測試設備（ATE）、TPS及測試環境。ATE包括試驗設備和測量儀表、宿主計算機、切換裝置、通信總線、接收機和系統軟件。宿主計算機控制試驗和測量設備以及TPS的執行。系統軟件控制試驗臺并且使TPS得以開發和執行。

自動測試系統產品體系結構，是指采用各種測試技術和測試設備組成自動測試系統的結構方式，包括系統的硬件結構設計和軟件的驅動、算法研究、結果分析處理、系統集成等方面，定義了一系列的測試設備的設計原則、原理和軟件結構。體系結構是設計、組建測試裝備的核心測試技術。體系結構研究的首要任務是保證在測試裝備中測試儀器設備的可互換性。它建立在測試技術的基礎上，隨微電子技術、計算機技術、通信網絡技術的發展而發展。

2　自動測試系統體系分類規則

自動測試系統主要服務于各種武器裝備及各類電子產品，從方案設計開始就必須考慮測試與可測試性問題。武器裝備及電子產品測試往往涉及多個門類、多個品種的測試裝備，大型武器裝備及電子產品的測試也是一個系統工程，必須統籌考慮、統一規劃、統一組織實施。本文以被測件所涉及技術領域為劃分依據，將自動測試系統分為通用自動測試系統、故障診斷與故障預測系統、嵌入式測試與可測性設計驗證系統三類系統。

3　按照技術應用劃分的自動測試系統

按照技術應用分類方法是按照自動測試系統所在技術領域進行劃分。通過搜集大量的自動測試系統的相關資料的基礎上總結出了符合武器裝備全壽命周期要求的自動測試系統的產品體系結構，包括三種類型：

（1）通用自動測試系統；

（2）故障診斷與故障預測系統；

（3）嵌入式測試與可測性設計驗證系統。

3.1通用測試系統

通用測試系統是指采用計算機控制，能實現自動化測試的系統，也就是對能自動完成激勵、測量、數據處理并顯示或輸出測試結果的一類測試系統的統稱。這類系統通常是在標準的測控系統或儀器總線的基礎上組建而成的，具有高速度、高精度、多功能、多參數和寬測量范圍等眾多特點，是武器裝備全壽命過程中重要的一類測試裝備。其產品體系結構如圖1所示。

通用測試系統產品體系包括三個層次，頂層是自動測試軟件和統一、標準的硬件平臺；第二層包括n類二級通用測試平臺，分別為電子信息系統共用部件和模塊測試平臺、雷達測試平臺、電磁環境測試平臺、通信與電子對抗測試平臺、嵌入式測試與遠程測試平臺，每個門類有若干個品種；第三個層次在通用測試平臺基礎上，針對具體測試對象，通過二次開發研制各類自動測試系統。

3.2故障診斷與故障預測測試系統

故障診斷與故障預測測試系統是在自動測試與綜合測試系統的平臺體制理念和基礎上通過增加綜合故障診斷軟件等構建的用于武器裝備各層級的故障預測與健康管理、故障診斷、故障定位、維修指導和維修后重新評估的一類自動測試系統產品，是集信息獲取、信息融合、專家系統、輔助決策、維修向導、健康管理等技術于一體的綜合化、自動化測試產品，可應用于試驗、維修保障及狀態監控的全過程。如圖2所示。

故障診斷與故障預測測試系統產品體系包括三個層次，頂層是包含綜合故障診斷軟件的自動測試軟件平臺和統一、標準的硬件平臺；第二層按照被測對象來分，故障診斷與故障預測測試系統包括芯片級故障診斷與故障預測測試系統、電路板及模塊故障診斷與故障預測測試系統、裝備系統級故障診斷與故障預測測試系統等；按照使用定位來分，包括現場級故障診斷與故障預測測試系統、基地級故障診斷與故障預測測試系統、工廠級故障診斷與故障預測測試系統等；第三個層次是在第二層次的基礎上針對武器裝備各層級構成的實際具體應用和測試對象，通過二次開發研制各類專用故障診斷和故障預測測試系統。其中，綜合故障診斷軟件包括數字電路測試診斷軟件（LASAR）、邊界掃描測試與診斷軟件、綜合診斷軟件、預測與健康管理（PHM）系統軟件、故障建模與仿真軟件、智能故障診斷專家系統軟件與遠程故障診斷軟件等。

3.3嵌入式測試與可測試性設計驗證評估系統

嵌入式測試與可測試性設計驗證評估系統是自動測試技術一種特殊形式，與被測對象結合緊密，由于其重要性越來越得到主管部門和研究機構的重視。從事通用測試技術研究的專業單位和裝備研制單位，要更好地掌握通用測試儀器的發展需求，借鑒國外成功經驗，必須研究測試性與嵌入式技術。測試性與嵌入式測試平臺的產品體系如圖3所示。

圖3　測試性與嵌入式測試平臺的產品體系

嵌入式測試與可測試性設計驗證評估設備包括設計開發平臺和測試驗證平臺，設計開發平臺包括設計標準、設計工具和仿真優化工具；測試驗證平臺包括了故障模擬注入系統和BITE測試系統、驗證評估系統。

4　總結

本文自動測試系統分類方法是按照技術應用進行分類，這種分類方法有助于測試系統產品體系建立的條理化和前瞻性，按照武器裝備及電子產品涉及的技術領域，進行高度綜合，橫向上可以拓寬整個測試領域，縱向上可以依據先進的自動測試技術和測試理論為支撐，有針對性的制定自動測試系統的技術戰略規劃，為自動測試系統的高速發展，提供有力支撐。

【參考文獻】

［1］李行善，左毅，孫杰.自動測試系統集成技術［M］.北京：電子工業出版社，2004.

［2］黃建軍.通用自動測試系統（ATS）體系結構及關鍵技術［J］.火力與指揮控制，2009.

［3］陳軍榮，周輝.自動測試系統的分類及測試需求分析［J］.科技信息，2011