方開(kāi)慶 中國(guó)電子科技集團(tuán)第四十一研究所 266555

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自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系研究

方開(kāi)慶 中國(guó)電子科技集團(tuán)第四十一研究所 266555

【文章摘要】

測(cè)試技術(shù)快速發(fā)展，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也愈加完善。本文按照技術(shù)應(yīng)用分類方式將自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)劃分為通用測(cè)試系統(tǒng)、故障診斷與故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)、嵌入式測(cè)試與可測(cè)性設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)三類系統(tǒng)，分別對(duì)三類系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；體系結(jié)構(gòu)；分類

0　引言

隨著當(dāng)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)試技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，由早期的手動(dòng)測(cè)試逐步發(fā)展到通用測(cè)試的階段，即從體系結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式設(shè)計(jì)體制。即實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化、系列化設(shè)計(jì)體制（現(xiàn)在通稱“三化”：通用化、系列化、組合化）達(dá)到系統(tǒng)資源、軟件資源、硬件資源共享。

圖1　通用測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系

圖2　故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

1　自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（ATS）具有三個(gè)主要部分：自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、TPS及測(cè)試環(huán)境。ATE包括試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)量?jī)x表、宿主計(jì)算機(jī)、切換裝置、通信總線、接收機(jī)和系統(tǒng)軟件。宿主計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)和測(cè)量設(shè)備以及TPS的執(zhí)行。系統(tǒng)軟件控制試驗(yàn)臺(tái)并且使TPS得以開(kāi)發(fā)和執(zhí)行。

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)，是指采用各種測(cè)試技術(shù)和測(cè)試設(shè)備組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，包括系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件的驅(qū)動(dòng)、算法研究、結(jié)果分析處理、系統(tǒng)集成等方面，定義了一系列的測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)原則、原理和軟件結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)、組建測(cè)試裝備的核心測(cè)試技術(shù)。體系結(jié)構(gòu)研究的首要任務(wù)是保證在測(cè)試裝備中測(cè)試儀器設(shè)備的可互換性。它建立在測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，隨微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。

2　自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)體系分類規(guī)則

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要服務(wù)于各種武器裝備及各類電子產(chǎn)品，從方案設(shè)計(jì)開(kāi)始就必須考慮測(cè)試與可測(cè)試性問(wèn)題。武器裝備及電子產(chǎn)品測(cè)試往往涉及多個(gè)門類、多個(gè)品種的測(cè)試裝備，大型武器裝備及電子產(chǎn)品的測(cè)試也是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一組織實(shí)施。本文以被測(cè)件所涉及技術(shù)領(lǐng)域?yàn)閯澐忠罁?jù)，將自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)分為通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、故障診斷與故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)、嵌入式測(cè)試與可測(cè)性設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)三類系統(tǒng)。

3　按照技術(shù)應(yīng)用劃分的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

按照技術(shù)應(yīng)用分類方法是按照自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)所在技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行劃分。通過(guò)搜集大量的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上總結(jié)出了符合武器裝備全壽命周期要求的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)，包括三種類型：

（1）通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；

（2）故障診斷與故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)；

（3）嵌入式測(cè)試與可測(cè)性設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)。

3.1通用測(cè)試系統(tǒng)

通用測(cè)試系統(tǒng)是指采用計(jì)算機(jī)控制，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的系統(tǒng)，也就是對(duì)能自動(dòng)完成激勵(lì)、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理并顯示或輸出測(cè)試結(jié)果的一類測(cè)試系統(tǒng)的統(tǒng)稱。這類系統(tǒng)通常是在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控系統(tǒng)或儀器總線的基礎(chǔ)上組建而成的，具有高速度、高精度、多功能、多參數(shù)和寬測(cè)量范圍等眾多特點(diǎn)，是武器裝備全壽命過(guò)程中重要的一類測(cè)試裝備。其產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

通用測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系包括三個(gè)層次，頂層是自動(dòng)測(cè)試軟件和統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的硬件平臺(tái)；第二層包括n類二級(jí)通用測(cè)試平臺(tái)，分別為電子信息系統(tǒng)共用部件和模塊測(cè)試平臺(tái)、雷達(dá)測(cè)試平臺(tái)、電磁環(huán)境測(cè)試平臺(tái)、通信與電子對(duì)抗測(cè)試平臺(tái)、嵌入式測(cè)試與遠(yuǎn)程測(cè)試平臺(tái)，每個(gè)門類有若干個(gè)品種；第三個(gè)層次在通用測(cè)試平臺(tái)基礎(chǔ)上，針對(duì)具體測(cè)試對(duì)象，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)研制各類自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

3.2故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)

故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)是在自動(dòng)測(cè)試與綜合測(cè)試系統(tǒng)的平臺(tái)體制理念和基礎(chǔ)上通過(guò)增加綜合故障診斷軟件等構(gòu)建的用于武器裝備各層級(jí)的故障預(yù)測(cè)與健康管理、故障診斷、故障定位、維修指導(dǎo)和維修后重新評(píng)估的一類自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品，是集信息獲取、信息融合、專家系統(tǒng)、輔助決策、維修向?qū)?、健康管理等技術(shù)于一體的綜合化、自動(dòng)化測(cè)試產(chǎn)品，可應(yīng)用于試驗(yàn)、維修保障及狀態(tài)監(jiān)控的全過(guò)程。如圖2所示。

故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系包括三個(gè)層次，頂層是包含綜合故障診斷軟件的自動(dòng)測(cè)試軟件平臺(tái)和統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的硬件平臺(tái)；第二層按照被測(cè)對(duì)象來(lái)分，故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)包括芯片級(jí)故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)、電路板及模塊故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)、裝備系統(tǒng)級(jí)故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)等；按照使用定位來(lái)分，包括現(xiàn)場(chǎng)級(jí)故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)、基地級(jí)故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)、工廠級(jí)故障診斷與故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)等；第三個(gè)層次是在第二層次的基礎(chǔ)上針對(duì)武器裝備各層級(jí)構(gòu)成的實(shí)際具體應(yīng)用和測(cè)試對(duì)象，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)研制各類專用故障診斷和故障預(yù)測(cè)測(cè)試系統(tǒng)。其中，綜合故障診斷軟件包括數(shù)字電路測(cè)試診斷軟件（LASAR）、邊界掃描測(cè)試與診斷軟件、綜合診斷軟件、預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）系統(tǒng)軟件、故障建模與仿真軟件、智能故障診斷專家系統(tǒng)軟件與遠(yuǎn)程故障診斷軟件等。

3.3嵌入式測(cè)試與可測(cè)試性設(shè)計(jì)驗(yàn)證評(píng)估系統(tǒng)

嵌入式測(cè)試與可測(cè)試性設(shè)計(jì)驗(yàn)證評(píng)估系統(tǒng)是自動(dòng)測(cè)試技術(shù)一種特殊形式，與被測(cè)對(duì)象結(jié)合緊密，由于其重要性越來(lái)越得到主管部門和研究機(jī)構(gòu)的重視。從事通用測(cè)試技術(shù)研究的專業(yè)單位和裝備研制單位，要更好地掌握通用測(cè)試儀器的發(fā)展需求，借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，必須研究測(cè)試性與嵌入式技術(shù)。測(cè)試性與嵌入式測(cè)試平臺(tái)的產(chǎn)品體系如圖3所示。

圖3　測(cè)試性與嵌入式測(cè)試平臺(tái)的產(chǎn)品體系

嵌入式測(cè)試與可測(cè)試性設(shè)計(jì)驗(yàn)證評(píng)估設(shè)備包括設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)和測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)工具和仿真優(yōu)化工具；測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)包括了故障模擬注入系統(tǒng)和BITE測(cè)試系統(tǒng)、驗(yàn)證評(píng)估系統(tǒng)。

4　總結(jié)

本文自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)分類方法是按照技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分類，這種分類方法有助于測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品體系建立的條理化和前瞻性，按照武器裝備及電子產(chǎn)品涉及的技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)行高度綜合，橫向上可以拓寬整個(gè)測(cè)試領(lǐng)域，縱向上可以依據(jù)先進(jìn)的自動(dòng)測(cè)試技術(shù)和測(cè)試?yán)碚摓橹?，有針?duì)性的制定自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃，為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的高速發(fā)展，提供有力支撐。

【參考文獻(xiàn)】

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