卫星数传产品自动化测试系统设计

张朝路 刘聚 田瑞甫 陆卫强 侯俊

摘要：设计了一种用于卫星数传产品的自动化测试系统，本系统将通用设备集成起来，可自动完成设备参数设置，实现自动化测试、数据采集、存储和指标判断等功能。该自动化测试系统可以极大减轻人工操作工作量，提高测试效率。

关键词：数传;自动化测试;数据采集

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0133-02

0 引言

近年来，全球卫星产业发展迅速，卫星发射数量不断增加。在卫星产品研制过程中，传统的人工测试方法已经不能满足高效率交付产品的需求。经过对多个卫星型号数传子系统测试的需求分析，设计了一种用于卫星数传产品的自动化测试系统，可实现自动化测试、数据采集、存储和指标判断等功能。

卫星数传产品自动化测试系统能够构建自动测试流程和自动测试任务，实现对数传发射子系统的单机供配电、遥控遥测、射频测试、信道测试、编码测试、链路标校和测试结果记录展示等功能。该自动化测试系统，可以极大减轻人工操作工作量，提高测试效率和仪器使用率。

1 系统功能

卫星数传产品自动化测试系统主要功能如下：（1）自动完成测试项目的仪表参数设置，自动生成测试任务;（2）自动记录并生成各类测试表格，能查询和回放测试记录;（3）可通过向导由软件控制通用仪表进行链路校准;（4）具有对频谱仪、功率计和HDR接收机等仪表的指标进行同时监视的能力;（5）支持不同需求下对测试项目的编排功能，可以直接导入测试模板;（6）可以录入被测产品的相关信息，包括产品名称、所属型号、产品代号、产品编号、阶段、批次号、测试人员等;（7）软件广泛支持各类通用仪表接口，常用仪表即插即用。

2 系统方案设计

2.1 系统组成

卫星数传产品自动化测试系统由总控计算机、通用测试仪器系统、专用测试台、开关矩阵组模块成，测试系统组成框图如图1所示。

总控计算机作为整个测试系统的中枢，通过网络总线与通用测试仪器系统、专用测试台、开关矩阵进行通信，完成系统控制指令下达、数据读取与分析、测试结果的输出等任务。同时还管理整个测试系统的数据库，可以完成数据查询回放、统计分析、数据导出、报告生成等操作。

通用测试仪器系统由多个通用测试仪器组成，通过标准仪器接口连接进行控制与通信。涉及到的测试仪器有：信号源、功率计、频谱仪、矢网、下变频器、噪声源、Cortex等。

专用测试台是对应各型号卫星数传产品的专用测试设备，主要为被测试产品提供供电、发送遥控指令及采集遥测，通过USB接口与总控计算机通信。

开关矩阵模块由射频开关，功分器、转换模块等组成，主要用途为根据不同需求将卫星数传产品输入的射频信号连接到各个通用测试仪器。

2.2 开关矩阵模块设计

开关矩阵模块采用3U标准机箱，机箱内包含射频开关，功分器、转换模块等，对外输入输出端口通过在面板开孔方式完成。为满足多通道测试需求，设计开关矩阵模块内部链路如图2所示。

3 系统软件设计

系统软件设计过程中充分考虑软件的可维护性、可扩展性，采用分层式设计，软件采用LabVIEW软件开发，数据采用MySQL数据库存储，开发、运行环境均为Windows系统。软件框架如图3所示。

自动测试软件采用通用化模块设计，其运行于总控计算机上，主要用于协调各设备工作，自动完成数传产品各指标的测试。

根据需求中的描述，将软件功能划分为以下几个模块：（1）用户权限管理：为保证系统的安全性，配置此模块，用户配置登陆系统的用户权限，权限分为管理员权限和操作员权限两级;（2）设备地址设置：设置设备地址、选择仪器型号，为自动校准、自动测试过程提供地址信息;（3）设备参数设置：设置各流程的设备参数，为自动测试流程提供参数信息;（4）标准仪器手动控制：可进行标准仪器的手动控制;（5）开关矩阵手动控制：可进行开关矩阵的手动控制;（6）自动校准：采用向导模式自动执行校准过程，并将校准数据保存到配置文件中;（7）自动测试：执行被测件的测试，包括被测件通道信息设置、被测件信息设置、测试任务选择（列表方式选择，支持多任务测试）、执行自动测试（同时以表格/曲线方式显示测试数据并将测试数据存储到数据库中）;（8）数据查询统计：根据输入的查询条件查询、统计数据并显示，查询后可执行曲线显示、数据删除、数据导出、报告生成等功能。

4 结语

本文设计了一种用于卫星数传产品的自动化测试系统，该系统具有平台通用性，已经应用于多个型号卫星数传产品的研制过程，可实现产品自动化测试，遥测及测试数据采集、存储和指标判断等功能。

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