衛星數傳產品自動化測試系統設計

張朝路 劉聚 田瑞甫 陸衛強 侯俊

摘要：設計了一種用于衛星數傳產品的自動化測試系統，本系統將通用設備集成起來，可自動完成設備參數設置，實現自動化測試、數據采集、存儲和指標判斷等功能。該自動化測試系統可以極大減輕人工操作工作量，提高測試效率。

關鍵詞：數傳;自動化測試;數據采集

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0133-02

0 引言

近年來，全球衛星產業發展迅速，衛星發射數量不斷增加。在衛星產品研制過程中，傳統的人工測試方法已經不能滿足高效率交付產品的需求。經過對多個衛星型號數傳子系統測試的需求分析，設計了一種用于衛星數傳產品的自動化測試系統，可實現自動化測試、數據采集、存儲和指標判斷等功能。

衛星數傳產品自動化測試系統能夠構建自動測試流程和自動測試任務，實現對數傳發射子系統的單機供配電、遙控遙測、射頻測試、信道測試、編碼測試、鏈路標校和測試結果記錄展示等功能。該自動化測試系統，可以極大減輕人工操作工作量，提高測試效率和儀器使用率。

1 系統功能

衛星數傳產品自動化測試系統主要功能如下：（1）自動完成測試項目的儀表參數設置，自動生成測試任務;（2）自動記錄并生成各類測試表格，能查詢和回放測試記錄;（3）可通過向導由軟件控制通用儀表進行鏈路校準;（4）具有對頻譜儀、功率計和HDR接收機等儀表的指標進行同時監視的能力;（5）支持不同需求下對測試項目的編排功能，可以直接導入測試模板;（6）可以錄入被測產品的相關信息，包括產品名稱、所屬型號、產品代號、產品編號、階段、批次號、測試人員等;（7）軟件廣泛支持各類通用儀表接口，常用儀表即插即用。

2 系統方案設計

2.1 系統組成

衛星數傳產品自動化測試系統由總控計算機、通用測試儀器系統、專用測試臺、開關矩陣組模塊成，測試系統組成框圖如圖1所示。

總控計算機作為整個測試系統的中樞，通過網絡總線與通用測試儀器系統、專用測試臺、開關矩陣進行通信，完成系統控制指令下達、數據讀取與分析、測試結果的輸出等任務。同時還管理整個測試系統的數據庫，可以完成數據查詢回放、統計分析、數據導出、報告生成等操作。

通用測試儀器系統由多個通用測試儀器組成，通過標準儀器接口連接進行控制與通信。涉及到的測試儀器有：信號源、功率計、頻譜儀、矢網、下變頻器、噪聲源、Cortex等。

專用測試臺是對應各型號衛星數傳產品的專用測試設備，主要為被測試產品提供供電、發送遙控指令及采集遙測，通過USB接口與總控計算機通信。

開關矩陣模塊由射頻開關，功分器、轉換模塊等組成，主要用途為根據不同需求將衛星數傳產品輸入的射頻信號連接到各個通用測試儀器。

2.2 開關矩陣模塊設計

開關矩陣模塊采用3U標準機箱，機箱內包含射頻開關，功分器、轉換模塊等，對外輸入輸出端口通過在面板開孔方式完成。為滿足多通道測試需求，設計開關矩陣模塊內部鏈路如圖2所示。

3 系統軟件設計

系統軟件設計過程中充分考慮軟件的可維護性、可擴展性，采用分層式設計，軟件采用LabVIEW軟件開發，數據采用MySQL數據庫存儲，開發、運行環境均為Windows系統。軟件框架如圖3所示。

自動測試軟件采用通用化模塊設計，其運行于總控計算機上，主要用于協調各設備工作，自動完成數傳產品各指標的測試。

根據需求中的描述，將軟件功能劃分為以下幾個模塊：（1）用戶權限管理：為保證系統的安全性，配置此模塊，用戶配置登陸系統的用戶權限，權限分為管理員權限和操作員權限兩級;（2）設備地址設置：設置設備地址、選擇儀器型號，為自動校準、自動測試過程提供地址信息;（3）設備參數設置：設置各流程的設備參數，為自動測試流程提供參數信息;（4）標準儀器手動控制：可進行標準儀器的手動控制;（5）開關矩陣手動控制：可進行開關矩陣的手動控制;（6）自動校準：采用向導模式自動執行校準過程，并將校準數據保存到配置文件中;（7）自動測試：執行被測件的測試，包括被測件通道信息設置、被測件信息設置、測試任務選擇（列表方式選擇，支持多任務測試）、執行自動測試（同時以表格/曲線方式顯示測試數據并將測試數據存儲到數據庫中）;（8）數據查詢統計：根據輸入的查詢條件查詢、統計數據并顯示，查詢后可執行曲線顯示、數據刪除、數據導出、報告生成等功能。

4 結語

本文設計了一種用于衛星數傳產品的自動化測試系統，該系統具有平臺通用性，已經應用于多個型號衛星數傳產品的研制過程，可實現產品自動化測試，遙測及測試數據采集、存儲和指標判斷等功能。

參考文獻

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