新型電子裝備自動測試系統設計與應用王格芳1，高晉宇2，陳國順1，賈志軍1總裝軍械技術研究所，河北石家莊050000；2.南京軍區雷達修理所，江蘇南京210028）摘要：文章描述了新型電子裝備自動測試系統設計規定，涉及系統硬件配備和測試軟件開發，并簡介了某型電子裝備自動測試系統應用狀況。核心詞：自動測試系統；硬件配備；軟件開發；電子裝備DesignandApplicationofNewElectricEquipmentAutomaticTestSystemWANGGe-fang1，WUGuo-qing2，CHENGuo-shun1，JIAZhi-jun2(OrdnanceTechnologyResearchInstitute，Shijiazhuang050000，China)Abstract：Inthispaper，thedesignrequirementofnewelectricequipmentautomatictestsystemisdescribed，itincludessystemhardwareconfigureandtestsoftwaredevelopment，andtheapplicationofonetypeelectricequipmentautomatictestsystemisintroduced。Keywords：automatictestsystem；hardwareconfigure；softwaredevelopment；electricequipment引言由于在以往武器系統研制中，忽視了電子設備自測試支持技術研究和研制初期測試性設計，導致在武器系統使用中存在電子裝備測試性差、自測試不能滿足使用規定和測試設備效能差等問題。并且，既有自動測試系統硬件和軟件中重要存在如下問題：①自動測試系統集成過于費時；②使用同樣系統進行測試與診斷很難；③程序員和電子設備技術員無法溝通好；④測試規定變化時，需要花較長時間來調節；⑤測試設備普遍使用非原則軟件驅動程序；⑥無法從既有舊式平臺轉到新操作系統平臺；⑦不也許變化自動測試系統軟件；⑧沒有測試過程數據庫；⑨無法對同樣測試過程使用新軟件語言；⑩測試過程中涉及人機接口軟件和實時運營軟件。新型原則化、模塊化電子裝備自動測試系統規定解決當前典型測試系統中存在重要問題。其設計目的涉及：①能同步使用新操作系統和當前開發工具；②能有效縮短自動測試系統集成時間；③能使用同樣系統進行性能測試與故障診斷；④能使技術員取代程序員編寫測試過程；⑤能無需進行軟件編輯而直接變化測試過程；⑥能提供功能強大原則儀器驅動程序；⑦能通過原則總線（如GPIB、MXI等）把計算機連入測試系統，并容許變化計算機硬件；⑧能提供測試過程數據庫，并與人機接口和執行軟件相分離；⑨能使用帶有當代開發工具新計算機軟件設計語言；⑩能使用Windows95和WindowsNT操作系統中通信工具。因而，研制新型電子裝備自動測試系統，一定要力求克服既有自動測試系統中所存在問題，盡量達到新型原則化、模塊化自動測試系統設計目的。從而有效提高電子裝備維修水平，特別是自動測試水平。自動測試系統硬件配備2.1自動測試系統硬件構造自動測試系統重要硬件構件可歸納為二類：①控制和監視硬件。從性能價格比和系統擴展需要考慮，普通選用個人計算機，由于個人計算機有大量應用軟件可供選取；②儀器和設備硬件。指用于完畢測試系統測量和勉勵等功能儀器和設備，可從市場選購或自主研制，并規定遵循測試系統兼容性原則。運用以上硬件構件可以組建具備一定通用性自動測試系統硬件。圖1是自動測試系統硬件典型構成構造。它重要涉及主控計算機（內裝測試軟件）及其外圍設備、通用測試總線、信號勉勵源、測試開關矩陣、信號采集器、測試對象適配器等。圖1自動測試系統硬件典型構成構造2.2硬件配備幾種重要概念自動測試系統硬件配備是基于采用ARINC-608A原則、采用VXI即插即用接口、采用MXI總線進行通信和采用雙計算機并行運營四個重要概念：①采用ARINC-608A原則。ARINC-608A原則目是減少電子設備或電子系統測試費用，它給出了測試系統硬件連接原則。系統概念中核心是規定測試軟件可移植性和計算機用于測試控制，要使測試軟件具備可移植性，測試硬件連接必要相似。ARINC-608A原則中最重要特性在于自動測試設備采用原則連接器，從而可以連接同樣測試對象適配器到不同自動測試設備；②使用VXI即插即用接口：VXI即插即用原則規定VXI儀器在交付使用時，必要同步提交由儀器生產廠家編寫原則軟件，涉及儀器軟面板、儀器驅動程序和安裝程序，從而充分運用儀器能力和大大簡化編程任務。VXI即插即用指引原則是規定儀器最大限度具備：易使用和操作、擴允性和模塊化、多平臺能力及可維護性；并規定使用原則化系統軟件構件，把儀器驅動程序視作儀器構成某些；③使用MXI總線進行通信：VXI-MXI-2模塊事實上是通用VXI總線主機箱擴充器件,多系統擴充接口總線（MXI總線）是一種功能強大高性能通信連接總線，其互連設備使用靈活圓形電纜。MXI使分離設備間高速通信電纜通信連接具備當代背板計算機總線能力；④使用雙計算機并行運營。自動測試系統可進行并行解決，系統中有二臺計算機，一臺用于系統操作管理，稱為主計算機，而另一臺用于測試設備圖形表達和激活，稱為從計算機。主計算機發送命令到從計算機，并接受需要讀取數據。2.3硬件配備原則應用實例某型電子裝備自動測試系統，重要針對我軍通用雷達裝備在使用中所存在測試問題，運用國際先進自動測試技術，進行測試系統集成和測試軟件開發。系統為GPIB與VXI總線混合系統，在主機箱選取上，采用了當前應用最普遍C尺寸形式，在主控制器選取上，采用了當前比較流行外掛式方式。系統硬件由VXI總線卡式儀器設備加GPIB程控分立儀器設備構成，其中程控交直流電源、程控探針定位儀、測試連接適配器等屬于自行研制和自主開發設備，其他硬件選購市場上已商品化產品實現。系統硬件構件重要涉及：①主控計算機。采用APRE-4200工控機，內裝HP82341D高速IEEE-488接口卡；②VXI總線系統。選用HPE8403AC尺寸13槽VXI主機箱和HPE1406A命令模塊；③VXI測量儀器。HP1411B數字萬用表、HPE1420B通用計數器、HPE1426A數字示波器、HPE1416A功率計等；④VXI開關陣列。HPE1460A繼電器多路開關、HPE1465A繼電器矩陣開關；⑤VXI信號源。HPE1434A任意波形發生器、HPE1441A函數波形發生器；⑥VXI數字模塊。HPE1450A160MHz定期模塊、HPE1451A和HPE1452A數字I/O模塊；⑦GPIB程控儀器。HPE8648A射頻信號發生器、HP8590L頻譜分析儀；⑧程控交直流電源；⑨程控探針定位儀；⑩測試連接適配器。自動測試系統軟件開發3.1自動測試系統軟件構造測試系統重要軟件構件可歸納為二類：①操作系統軟件：重要選取微軟公司Windows和PCUnix，Windows費用少，且測試系統對顧客和諧；②測試程序語言和開發環境：有VB、VC、LabView、LabWindows/CVI和HPVEE等各種選取，但必要是使測試程序易編制、執行和維護；③儀器驅動程序和VISA庫：VISA是VXI即插即用系統聯盟制定儀器I/O原則，具備與儀器硬件接口無關特性；④通用測試軟件平臺：通過度析測試系統需求，擬定系統軟件構成和構造，以及測試與控制數據庫構造、管理和圖形顧客界面等。運用以上軟件構件可以組建具備一定通用性自動測試系統軟件。圖2是自動測試系統軟件典型構成構造。它重要涉及計算機操作系統、測試程序語言和開發環境、儀器驅動器及VISA庫、通用自動測試程序、測試控制數據庫、測試成果數據庫、數據庫管理程序、圖形顧客界面等。圖2自動測試系統軟件典型構成構造3.2測試軟件基本設計原則

自動測試系統軟件規定運營于Windows95和WindowsNT操作系統。測試程序編寫采用菜單驅動方式，并需要人工鍵入。測試程序開發時，程序員只需從菜單中選取需要命令，并鍵入有關參數。測試軟件重要目的是：①規定測試過程數據庫化；②測試過程必要置于執行程序之外；③開發和變化測試程序時無需編輯；④使用原則測試設備，驅動程序由儀器制造商提供；⑤采用雙解決器獨立并行；⑥運營程序文獻大小不變，以避免內存惡化；⑦人機接口（MMI）使用VisualC++編寫，并與測試過程相分離；⑧采用原則儀器通信總線（MXI或GPIB）；⑨使用多媒體技術，容許有聲簡介示意圖和部件清單。此外，在測試軟件開發過程中要充分發揮其優勢，例如：①可以在組建系統硬件之前，就開始進行測試軟件開發；②可以使用一組程序員同步進行不同目的開發工作；③可以把MMI（人機接口）開發從測試過程中分離出來；④可以僅使用技術員來開發測試過程；⑤可以使用互不有關程序員在圖形化程序設計環境中進行程序開發；⑥可以使用數據庫環境進行測試過程開發。3.3軟件設計原則應用實例某型電子裝備自動測試系統測試軟件選取Windows95為個人計算機操作系統軟件，選購圖形化編程環境HPVEE作為測試程序語言和開發環境，并運用VC＋＋程序語言環境設計和開發了測試數據庫管理程序，從而為系統提供一種通用測試軟件平臺，它能依照不同應用目和環境，以便地構造出各自不同測試軟件。在測試軟件平臺確立后，為了滿足軟件高可靠、易維護、開發周期短等詳細規定，以及測試軟件要盡量達到通用化、模塊化限度高等性能，按照軟件工程中迅速原型化開發辦法來開發測試系統軟件，并提出了一種框架式構造設計辦法。測試系統最重要功能是采集測試對象被測參數，以往測試程序把所有測試參數信息、儀器程控指令、測試數據采集、測試分析解決、圖形顧客界面等統統放在程序中，減少了程序易用性、可靠性和通用性，并使程序可維護性、可擴允性和可移植性很差。在該系統軟件設計中，其測試數據信息與測試流程是分離，數據信息涉及電源和勉勵源數據庫、自動測試診斷數據庫和裝備綜合信息數據庫等，由系統軟件中編輯開發軟件管理數據庫，而測試流程任務就是讀取數據中數據，配備相應測試儀器設備進行加電勉勵、通道配備、數據采集和分析判斷，并把成果記錄到相應測試診斷數據庫中，然后依照需要調用相應故障診斷程序進行故障隔離。結束語在新型電子裝備自動測試系統研制過程中，合理地進行了自動測試系統硬件配備，較好地遵循了測試軟件設計基本原則，成功地研制了某型電子裝備自動測試系統。特別是在系統硬件組建中引入了模塊化概念，最大限度減少時間揮霍，加快了自動測試系統集成過程；在測試軟件開發中使用了圖形化編程工具，并使用原則測試設備軟件驅動程序，節約了軟件開發時間；在測試對象開發中采用測試過程數據庫化，無需變化系統測試執行軟件，即可實現測試數據采集與分析。總之，隨著新型測試總線技術、虛擬儀器技術和測試網絡技術等在自動測試系統中廣泛應用，測試系統硬件配備和軟件開發將是一種復雜系統工程，需要綜合考慮測試系統諸多方面，本文僅供關于人員參照。參照文獻：王格芳,等.通用雷達裝備自動測試系統集成與開發[J].電子測量與儀器學報，，14（5）：502～505.于功敬,等.從虛擬儀器到虛擬系統[J].計算機自動測量與控制，，特刊：41～43.王格芳,等.用于印制電路板診斷自動探測技術研究[J].系統工程與電子技術，，23(2)：94～97.羅錦,等.一種基于VXI總線測試平臺軟件設計[J].計算機自動測量與控制，，特刊：9～10.曲東才.國外軍用測試技術現狀及發展趨勢[J].國外電子測量技術，1999，4：4～5.彭曉軍,等.電路診斷技術新發展[J].系統工程與電子技術，1997，19(6)：78～81.張志偉.電測新技術及其發展[J].電測與儀表，1997，34(9)：7～9.HANSJ.W.SPOELDER.V