一種星載設(shè)備的測(cè)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間衛(wèi)星地面測(cè)試領(lǐng)域、并行測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種星載設(shè)備的測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星的星載電子系統(tǒng)具有測(cè)試接口類型多、節(jié)點(diǎn)眾多、測(cè)試項(xiàng)目情況復(fù)雜等特點(diǎn)，使得對(duì)接口節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量都是采用手動(dòng)人工完成。測(cè)試項(xiàng)目包括電壓測(cè)試、電阻測(cè)試、數(shù)字波形測(cè)試等，每項(xiàng)測(cè)試前都要針對(duì)測(cè)試項(xiàng)目選擇量程精度等條件合適的設(shè)備，再進(jìn)行測(cè)試。這樣使得使用的測(cè)試設(shè)備較多、測(cè)試過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)而且人工容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，而且只能單個(gè)節(jié)點(diǎn)的方式逐一進(jìn)行測(cè)試。
[0003]雖然現(xiàn)在也有一些通用的開(kāi)關(guān)矩陣設(shè)備能過(guò)實(shí)現(xiàn)并行測(cè)試功能，但是，衛(wèi)星星載電子系統(tǒng)的測(cè)試端口的多樣性、測(cè)試種類繁多、參數(shù)測(cè)試項(xiàng)目的復(fù)雜情況，使得需要特定的開(kāi)關(guān)矩陣產(chǎn)品才能夠適應(yīng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
[0004]因此，目前需要提供一種系統(tǒng)，其能根據(jù)星載并行測(cè)試任務(wù)的實(shí)際需要，分析接口測(cè)試要求以及接口鏈接關(guān)系類型，開(kāi)關(guān)矩陣的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)各種測(cè)量類型及其測(cè)量范圍設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)矩陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)星載電子系統(tǒng)的并行自動(dòng)測(cè)試任務(wù)。要實(shí)現(xiàn)上面的系統(tǒng)，面臨下面的問(wèn)題:
[0005]1.解決開(kāi)關(guān)矩陣的輸入接口與星載電子系統(tǒng)被測(cè)端口的匹配配置;輸出接口與測(cè)量模塊的匹配連接。
[0006]2.解決測(cè)試節(jié)點(diǎn)根據(jù)測(cè)試內(nèi)容可配置的開(kāi)關(guān)矩陣程控接點(diǎn)開(kāi)關(guān)的選擇方法。
[0007]3.通過(guò)研究并行開(kāi)關(guān)系統(tǒng)建模與資源優(yōu)化技術(shù)，解決測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試設(shè)備間的資源優(yōu)化設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本項(xiàng)發(fā)明是在研究衛(wèi)星載電子系統(tǒng)并行自動(dòng)化測(cè)試方法、接點(diǎn)可配置的程控接點(diǎn)開(kāi)關(guān)選擇方法、并行開(kāi)關(guān)系統(tǒng)建模與資源優(yōu)化技術(shù)、接點(diǎn)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與測(cè)量模塊的同步機(jī)制等技術(shù)基礎(chǔ)上得到。同時(shí)研制接口并行自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，驗(yàn)證并行自動(dòng)化測(cè)試?yán)碚摵头椒ā?br>[0009]具體地，本發(fā)明提供一種星載設(shè)備的測(cè)試系統(tǒng)，包括:星載設(shè)備、開(kāi)關(guān)矩陣、及測(cè)量端，其特征在于:開(kāi)關(guān)矩陣為由N路輸入和M路輸出組成全接點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣，具有N個(gè)輸入端和M個(gè)輸出端，星載設(shè)備上設(shè)有與開(kāi)關(guān)矩陣的每一路輸入端連接的多個(gè)端口，在開(kāi)關(guān)矩陣的每一個(gè)回路上有兩個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開(kāi)，繼電器F控制輸出通路的接通和斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)矩陣的M個(gè)輸出分別連接一路共地信號(hào)端及M-1路輸出端接示波器測(cè)量信號(hào)，且該M-1路輸出的后面接第二級(jí)開(kāi)關(guān)，對(duì)進(jìn)行測(cè)量的類型進(jìn)行，這樣M-1個(gè)通路可以同時(shí)并行進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)工作。
[0010]根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載設(shè)備的測(cè)試系統(tǒng)，其中，該M-1個(gè)通路每一路的輸出端后連接有接示波器端、電壓測(cè)量端、電阻測(cè)量端，并具有對(duì)應(yīng)的3個(gè)選通開(kāi)關(guān)。
[0011]進(jìn)一步地，其中，開(kāi)關(guān)矩陣中繼電器的數(shù)量S = NXM+(M-1)*3
[0012]其中:S—一繼電器個(gè)數(shù)；
[0013]N 輸入端通路個(gè)數(shù)；
[0014]M——輸出端通路個(gè)數(shù)；
[0015]進(jìn)一步地，其中，繼電器G、F也設(shè)置在開(kāi)關(guān)矩陣中，此時(shí)，開(kāi)關(guān)矩陣中繼電器的數(shù)量S = NX(M+2) + (M-l)*3
[0016]其中:S——繼電器個(gè)數(shù)；
[0017]N一一輸入端通路個(gè)數(shù)；
[0018]M——輸出端通路個(gè)數(shù)；
[0019]進(jìn)一步地，其中，M= 5，并由一臺(tái)示波器的4路通道同時(shí)進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)。
[0020]進(jìn)一步地，其中，
[0021]進(jìn)行單向信號(hào)運(yùn)行的路徑，閉合的開(kāi)關(guān)必然包括:輸入端G或F中的一個(gè)，A?E中的一個(gè)，二級(jí)輸出端中的一個(gè)，總共3個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，需要形成一個(gè)測(cè)試回路只需要實(shí)現(xiàn)6個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
[0022]進(jìn)一步地，其中，當(dāng)X路(X選自I".Ν中的一個(gè))輸入端與第Y路(Y選自1-.Ν中的一個(gè))的輸出端需要測(cè)量電壓，第X路接正端，第Y路接負(fù)端的測(cè)試，開(kāi)關(guān)矩陣的開(kāi)關(guān)工作情況是:開(kāi)關(guān)GX閉合，F(xiàn)X斷開(kāi);FY閉合，GY斷開(kāi);AX、BY閉合，其他斷開(kāi);測(cè)量端A總線上接電壓測(cè)量端(+ )，Β總線上接電壓測(cè)量端(-)。
[0023]進(jìn)一步地，其中，通過(guò)硬件控制實(shí)現(xiàn)采用同一路的輸出端口線路上的開(kāi)關(guān)，只有一個(gè)可以選通，即M通路上，每個(gè)通路只有一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合。
[0024]本發(fā)明還提供一種星載設(shè)備的測(cè)試方法，包括:星載設(shè)備、開(kāi)關(guān)矩陣、及測(cè)量端，其特征在于:開(kāi)關(guān)矩陣為由N路輸入和M路輸出組成全接點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣，具有N個(gè)輸入端和M個(gè)輸出端，星載設(shè)備上設(shè)有與開(kāi)關(guān)矩陣的每一路輸入端連接的多個(gè)端口，在開(kāi)關(guān)矩陣的每一個(gè)回路上有兩個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開(kāi)，繼電器F控制輸出通路的接通和斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)矩陣的M個(gè)輸出分別連接一路共地信號(hào)端及M-1路輸出端接示波器測(cè)量信號(hào)，且該M-1路輸出的后面接第二級(jí)開(kāi)關(guān)，對(duì)進(jìn)行測(cè)量的類型進(jìn)行，這樣M-1個(gè)通路可以同時(shí)并行進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)工作。
[0025]進(jìn)一步地，其中，在系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行實(shí)施監(jiān)測(cè)步驟，一旦出現(xiàn)同一個(gè)測(cè)試設(shè)備同時(shí)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的測(cè)試項(xiàng)目所使用或者同一個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)以上的測(cè)試時(shí)，則自動(dòng)進(jìn)行中斷操作。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1星載測(cè)試設(shè)備的示意圖。
[0027]圖2是開(kāi)關(guān)矩陣的連接示意圖。
[0028]圖中:GI…GN-輸入通路繼電器;FI…FN-輸出通路繼電器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在衛(wèi)星的測(cè)試過(guò)程中，對(duì)于星載電子系統(tǒng)的測(cè)試包括對(duì)各種連接關(guān)系的電阻量值的測(cè)量、電壓量值的測(cè)量、數(shù)字波形信號(hào)的測(cè)量。利用并行測(cè)試技術(shù)完成同時(shí)測(cè)試多個(gè)星載電子系統(tǒng)，其核心是可以同時(shí)對(duì)多個(gè)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試。
[0030]并行測(cè)試主要是通過(guò)在不同被測(cè)對(duì)象間切換，以實(shí)現(xiàn)并行測(cè)試。被測(cè)對(duì)象按照雙重分組的方式組成被測(cè)對(duì)象組，各個(gè)被測(cè)對(duì)象組的測(cè)試過(guò)程都是獨(dú)立并行的，一個(gè)被測(cè)對(duì)象組的測(cè)試并不要等到另一個(gè)被測(cè)對(duì)象組的測(cè)試完畢后方能進(jìn)行，但每個(gè)被測(cè)對(duì)象組內(nèi)部測(cè)試的過(guò)程還是按順序測(cè)試的。為完成這樣的要求開(kāi)發(fā)了一種高效開(kāi)關(guān)矩陣，通道間隔離，任意兩路測(cè)試實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立并行執(zhí)行，而且在實(shí)際要求的測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試切換過(guò)程中開(kāi)關(guān)的切換個(gè)數(shù)最少。
[0031]下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，參見(jiàn)圖1、圖2，星載測(cè)試設(shè)備包括，星載設(shè)備1、開(kāi)關(guān)矩陣2、及測(cè)量端3，開(kāi)關(guān)矩陣2具有N個(gè)輸入端和M個(gè)輸出端(圖中以5為示例)，星載設(shè)備I上設(shè)有與開(kāi)關(guān)矩陣的每一路輸入端連接的多個(gè)端口。在開(kāi)關(guān)矩陣的每一個(gè)回路上有兩個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)G、F，繼電器G控制輸入通路的接通和斷開(kāi)，繼電器F控制選擇輸出通路的接通和斷開(kāi)，用于測(cè)試時(shí)選擇測(cè)試回路。開(kāi)關(guān)矩陣的M個(gè)輸出端中有一路是共地信號(hào)端，其余輸出端接示波器測(cè)量信號(hào)。在滿足最小測(cè)量環(huán)境下，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)能夠同時(shí)接進(jìn)4路的示波器測(cè)量信號(hào)。此時(shí)，由于示波器的4路信號(hào)接口實(shí)際上是4路信號(hào)線，I路共地信號(hào)線，因此，最小測(cè)量輸出為5路信號(hào)(S卩M=5)，也就是要實(shí)現(xiàn)在N路中任意選擇5路用于測(cè)量和外部接口引出。因此，該方案針對(duì)驗(yàn)證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一臺(tái)示波器的4路通道同時(shí)進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)，而設(shè)計(jì)的N路輸入、5路輸出的開(kāi)關(guān)矩陣，開(kāi)關(guān)矩陣要能夠?qū)⒏鱾€(gè)通道回路實(shí)現(xiàn)獨(dú)立測(cè)量。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)方案中，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的電纜連接的接口要求，N等于100，在最小測(cè)量輸出為5路信號(hào)的情況下，開(kāi)關(guān)矩陣為由100路輸入和5路輸出組成全接點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣，而5路輸出的前4路后面接第二級(jí)開(kāi)關(guān)，使得開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)量類型的選擇切換。
[0033]可見(jiàn)，本發(fā)明中5路測(cè)量輸出端是完全相互獨(dú)立的，每個(gè)回路通道都能夠?qū)崿F(xiàn)電阻測(cè)量、電壓測(cè)量和波形測(cè)量。
[0034]參見(jiàn)圖2，開(kāi)關(guān)矩陣內(nèi)部節(jié)點(diǎn)圖中表現(xiàn)的是N個(gè)輸入端，由A到E的5個(gè)輸出端(SPM=5，此處僅是示例，輸出端的數(shù)量可以大于5)組成的全接點(diǎn)繼電器陣列。每個(gè)輸入輸出線路交叉位置處的接點(diǎn)表示的是一個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)，此外，每個(gè)測(cè)試回路和每個(gè)測(cè)試模塊都要有一個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)能夠進(jìn)行選通設(shè)置，A端后接示波器(I)端、電壓測(cè)量端( + )、電阻測(cè)量端(+ )的選通開(kāi)關(guān);B端后接示波器(2)端、電壓測(cè)量端(-)、電阻測(cè)量端(-)的選通開(kāi)關(guān);C端后接示波器(3)端、電壓測(cè)量端( + )、電阻測(cè)量端(+ )的選通開(kāi)關(guān);D端后接示波器(4)端、電壓測(cè)量端(_)、電阻測(cè)量端(_)的選通開(kāi)關(guān);E端后接示波器(GND)端。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)并行獨(dú)立測(cè)量，開(kāi)關(guān)矩陣使用的繼電器數(shù)量的計(jì)算公式為:
[0035]S = NX 3+12
[0036]其中:S—一繼