测发控系统测试性思考

赵继伟，赵珑

（91550部队91分队，辽宁大连，116023）

0 引言

测发控系统是对控制系统性能及整体配合性信号的协调性实施测试、发射条件检查和准备、对检查合格的飞行器按命令进行发射的系统[1]。

随着武器技术的高速发展，测发控系统的功能、结构也越来越复杂，其测试与诊断越来越困难，为了保证系统的任务可靠性，要求增加产品自主故障诊断与隔离能力。加强测发控系统的测试性设计，在使用、维护和修理过程中进行内部功能测试和状态监控，在提升系统的维修性、可靠性、安全性、战备完好性，及时准确进行故障检测、定位与隔离，故障预测，降低寿命周期费用等方面具有重要意义[2]。

1 测发控系统测试性分析

1.1 系统测试性设计现状

系统未设计故障诊断系统，采取了较多可靠性设计，针对不同的关键节点采取了多方案冗余设计、降额设计、抗干扰设计、电磁兼容设计和逻辑控制设计等可靠性措施。测发控系统在测试性方面主要作了如下设计：

（1）状态监控

①系统设计了大量的指示灯、按钮、电压表、电流表对关键电路和重要参数进行监测。例如，测试发控台可显示准备好、预备好、开盖好、开盖到位、以及关盖到位等状态信息。同时，系统设计了漏电监测电路，可以监测关键电路的漏电情况；

②系统运行中计算机可显示和存储状态信息，例如测试进程、重要的测量参数、模飞时序、秒节点以及特征点等重要参数，系统出现异常时，计算机能告警，给出提示信息；

③对重要电源参数的测试采用“手动”、“自动”并举，既可以通过VXI系统采样，也可以通过测试发控台上的直流电压表进行检测。如电池电压、转电电压等。

（2）工作检查/故障检测

①系统配备模拟器，可以用于等效器测试，进行系统自检，检查设备的硬件，还可对部分测控软件进行检查；

②系统模件可自检，内部故障定位到单机；

③系统设计了较为齐全的软硬件手动功能，可在出现异常时进行手动测试，便于故障检测；

④平台系统启动采用VXI自动控制和手动操作并举设计，既可以通过VXI自动控制启动平台，也可以通过测试发控台的操作按钮实现。

（3）故障隔离

①系统设计配套有测试转接盒，可以串入电缆中，测量电缆中任意芯线的信号，在系统出现故障时，可以在通用测试仪器的配合下将系统故障分离到单机；

②设计了部分关键信号手动测量接口，例如采样母线引出端子、正负母线引出端子。当出现问题时可以手动测量这些信号（例如+M1电压、+B电压、检控器I电压、平台电压频率等），进行故障定位；

③设备按插件化设计，仪器为抽屉式结构，VXI模件为模块结构，方便故障隔离和更换维修；

④故障单机可以使用单元测试设备进行逐步定位至单板或元器件。

1.2 系统测试性分析

1.2.1 排故过程分析

测发控系统故障大致分为以下几类：接插件多余物、电源母线漏电、设计错误、易损元器件老化失效、计算机操作系统异常、应用软件异常停止运行、接地不符合要求及操作异常。

系统设计了一些状态监控和故障检测功能，可以实时发现系统故障。但是，系统无法自动隔离故障，需要人工干预，手动进行。在故障分析、定位和处置过程中，需要复现故障，增加了难度和风险，而一些偶然或小概率故障无法复现；要求排故人员掌握装备的设计原理和工艺，具备较高的技术水平，这对装备的使用者来说要求过高，只能依赖研制设计人员；未针对使用者进行装备最小可更换单元的设计，装备维修不方便。

1.2.2 排故实例

下面，以一次排故过程为例，分析测发控系统的测试性。

故障现象：在测试过程中，系统运行测试流程至某一步时，发现指示灯未亮（正常应亮），测试软件查询该灯流程步超差。由于测发控系统不能准确定位故障，无法分离是测发控系统系统本身故障还是外部故障，致使工作进程停止。

排故过程：

⑴排查信号等效器。在信号等效器插头上串入转接盒，系统加电，手动操作，故障复现。故障未定位；

⑵排查测试发控台。更换测试发控台，重新进行绝缘测试、等效器测试后对弹测试。进行到该步测试时故障复现。故障未定位；

⑶排查测试发控台中的相关继电器。通过手动办法，测控电源直接给该继电器加电，故障复现。故障未定位；

⑷继续排查测试发控台。更换测试发控台，重新进行绝缘测试、等效器测试后对弹测试。进行到该步测试时故障复现。故障未定位；

⑸排查相关插头。串入转接盒，逐一排查相关的插针，发现插针对应错误。故障定位。

采取措施：更改插头芯线，故障排除。

从以上排故过程可以看出，故障本身相对比较简单，并且是测发控系统本身的故障，与其它产品无关。但由于系统隔离故障能力不强，不能精确定位，不能排除是其它产品故障，从而导致排查过程较为复杂，并且走了弯路，用时较长，对试验进程造成了影响。

这就说明测发控系统测试性设计不足。应在系统中设计有效的机内测试电路，加强系统的故障隔离能力，在系统本身出现故障时能准确定位，就可以直接排除其它产品故障。这将大大降低故障排查的复杂程度，减少故障修复的时间，降低系统寿命周期维护费用。

1.2.3 系统测试性评价

国家军用标准GJB2547[3]列出了详尽的测试性评价准则，给出的固有测试性评价方法是加权评分方法。用加权评分法对测发控系统进行评分，结果见表1。

1.3 系统测试性分析结论

测发控系统进行了测试性设计，具备一定的状态监控和自身故障检测功能，可以实时发现故障。但是，系统无法自动隔离故障，即故障不能自动精确定位。测发控系统设计过程中的测试性工作需要加强，系统测试性需要改进。

2 测发控系统测试性改进方法

鉴于武器装备现状，从系统级开始建立测试性的总体规划已无法实现，只能通过对现有设备进行适当改装或者建立独立于系统外的故障诊断专家系统改善测发控系统的测试性。研制初期未设计故障诊断系统，因此无法建立在线实时的故障诊断系统。可以通过以下几种方法改进和完善系统测试性。

⑴增加测发控系统各个单机的测试性设计，例如增加独立测试端子，增加机内自检测功能。重点放在测试过程中的关键单机，如：测试发控台、中心控制台、外系统等效器、网络交换机和VXI系统各功能模块；

⑵设计研制各个单机的测试仪，在出现故障后使用测试仪完成单机内故障准确定位。例如增加测试发控台等中间控制装置的测试仪；

⑶增加系统对同一信号的测量工具，从而在出现问题后能够区别是测量工具异常还是信号本身异常。

当发现测发控系统测试的电压超出范围时，当前系统不能判断是测试对象异常还是测发控系统测试设备异常，如果能够使用另外的标准测试设备对本电压信号进行测量就可以判断是测试对象异常还是测发控系统异常。具体可以采取以下方法实现：在测试对象与测发控系统连接电缆中串入测试转接盒（它可以将电缆中所有芯线的信号引出），在测发控系统测量电压信号异常时，使用另外的标准测试设备在转接盒上测量该信号，如果测试结果与测发控系统测试结果一致，那么说明测试对象异常，如果不一致，那么测发控系统异常。

此类改进措施实施过程中要注意设备改装对系统可靠性的影响，中间环节不宜过多、过密。在不影响系统功能和物理特性的情况下注重对电压、电流、频率等物理量的监测，其主要目的是对出现的故障进行剥离。

3 结束语

通过分析测发控系统的测试性设计现状和故障排查方法，评价了系统的测试性，给出了测试性设计不足的结论，并提出了系统测试性设计改进建议。为测发控系统的测试性设计改进和部队使用提供参考。