專利名稱：一種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)，具體是一種基于網(wǎng)絡(luò)通訊采用自動化測試技術(shù)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星產(chǎn)品安全性保證非常重要，安全是成功的前提，在地面各項試驗時尤其是要杜絕由于地面設(shè)備造成的安全性問題，為此需要對地面設(shè)備做一系列安全保證的檢測試驗。其中一個原則就是，當(dāng)綜合測試系統(tǒng)、星地測試電纜任何一個狀態(tài)發(fā)生變化時，必須進(jìn)行衛(wèi)星模擬器試驗，以確保星地接口安全。
目前的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)基本都采用人工逐項自檢方法，自檢試驗時至少需要配置兩名測試人員負(fù)責(zé)控制指令發(fā)送，衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)操作、指令響應(yīng)及工作參數(shù)判讀，衛(wèi)星模擬器操作、指令響應(yīng)及工作參數(shù)判讀。兩名測試人員均要求對星地接口關(guān)系、綜合測試系統(tǒng)及衛(wèi)星模擬器的工作原理非常熟悉，否則往往溝通不暢、效率低下，甚至容易出現(xiàn)錯判、漏判的現(xiàn)象。另外，面對批量化衛(wèi)星研制生產(chǎn)及快速測試的迫切需求，綜合測試系統(tǒng)的快速自檢顯得格外重要。目前，衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢方法主要存在以下明顯的不足一、人員問題，即需要兩名測試人員，并且對測試人員素質(zhì)要求較高；二、效率問題，自檢過程以口令應(yīng)答和人工操作的方式進(jìn)行，并且每次操作的結(jié)果還需要人工判斷；三、自檢無法全過程重現(xiàn)，人工操作的方式未能存儲自檢全過程數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行事后檢索分析；四、存在安全隱患，由于溝通不暢、人員素質(zhì)等原因自檢試驗可能未覆蓋所有檢測項目。為此，基于網(wǎng)絡(luò)通訊采用自動化測試技術(shù)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，可以改變上述不足。這種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢方法在傳統(tǒng)的衛(wèi)星模擬器的基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)通訊功能，在總控終端上采用自動閉環(huán)測試技術(shù)，使自檢流程自動執(zhí)行并給出自檢結(jié)果，通過測試服務(wù)器對整個自檢過程進(jìn)行管控、分析和記錄?；诰W(wǎng)絡(luò)通訊采用自動化測試技術(shù)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，只需一名測試人員，每次啟動事先配置的全覆蓋閉環(huán)自檢項目自動運行，即可完成綜合測試系統(tǒng)的自檢。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決高效、快速、全覆蓋、全復(fù)現(xiàn)地實現(xiàn)衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢問題，更好地為衛(wèi)星測試服務(wù)，本發(fā)明提出了基于網(wǎng)絡(luò)通訊采用自動化測試技術(shù)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)的自動閉環(huán)自檢、給出自檢結(jié)果，并且能夠?qū)ψ詸z全過程數(shù)據(jù)進(jìn)行事后查詢、分析和復(fù)現(xiàn)。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)，包括綜合測試系統(tǒng)，作為被檢測對象，通過星地有線電纜實現(xiàn)向衛(wèi)星模擬器供電充電，有線控制和狀態(tài)量、模擬量的測量；衛(wèi)星模擬器，模擬衛(wèi)星負(fù)載、綜合測試系統(tǒng)的有線控制和測量對象，用以對綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測；局域網(wǎng)，在綜合測試系統(tǒng)自檢過程中，作為數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)連接綜合測試設(shè)備、衛(wèi)星模擬器、總控終端、測試服務(wù)器的媒介和載體；星地有線電纜，衛(wèi)星模擬器檢測綜合測試系統(tǒng)供電充電、有線控制及測量功能的媒介和載體；
總控終端，綜合測試系統(tǒng)設(shè)備及衛(wèi)星模擬器控制命令的發(fā)送設(shè)備，控制自檢流程；根據(jù)流程向衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器按步發(fā)出網(wǎng)絡(luò)控制指令，收集經(jīng)測試服務(wù)器處理的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器工作參數(shù)，完成測試命令執(zhí)行正確的判斷，根據(jù)測試任務(wù)和測試結(jié)果決定后續(xù)測試操作，完成自檢流程，并生成測試命令執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)包供事后快速查閱；測試服務(wù)器，作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)樞紐和核心，實現(xiàn)對所有檢測命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、中轉(zhuǎn)、存儲，完成所有測試數(shù)據(jù)的處理和判斷，并將處理后的測試數(shù)據(jù)和測試信息進(jìn)行分類、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)及事后檢索分析等處理；如上所述，使用星地有線電纜連接綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器，總控終端利用局域網(wǎng)通訊通過測試服務(wù)器完成綜合測試系統(tǒng)的快速自檢。所述衛(wèi)星模擬器完成以下工作①為綜合測試系統(tǒng)提供功率負(fù)載，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)的供充電通路電壓和極性的正確性；②模擬衛(wèi)星動作響應(yīng)，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)控制信號的正確性；③模擬衛(wèi)星狀態(tài)量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)狀態(tài)量采樣功能；④模擬輸出衛(wèi)星母線電壓、母線電流等模擬量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)模擬量采樣功能；⑤具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制功能，接收并執(zhí)行總控終端的控制指令；并且每O. 5秒將工作參數(shù)發(fā)送到測試服務(wù)器。本發(fā)明所述衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，按照以下步驟執(zhí)行I)衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)按程序加電，并確認(rèn)各設(shè)備均正常登陸測試服務(wù)器。2)由總控終端按事先配置的測試序列單播發(fā)送第一條遙控指令至測試服務(wù)器。3)測試服務(wù)器接收到遙控指令后進(jìn)行解析，然后單播轉(zhuǎn)發(fā)至衛(wèi)星模擬器或綜合測試系統(tǒng)。4)測試服務(wù)器實時接收衛(wèi)星模擬器工作參數(shù)，并將按公式處理后的物理量和原碼數(shù)據(jù)組播發(fā)送至總控終端。5)總控終端發(fā)送指令后延時2s后讀取被控對象的工作參數(shù)，根據(jù)工作參數(shù)的正常值范圍判斷設(shè)備工作是否正常。如果工作參數(shù)正常，則自動發(fā)送下一條遙控指令，否則報警等待測試人員進(jìn)行人工干預(yù)。干預(yù)處理完畢后再次由斷點進(jìn)入測試流程，如果超過I分鐘未進(jìn)行干預(yù)處理，則自動終止本次測試。
6)重復(fù)2廣5)操作，直至測試流程執(zhí)行完畢，由總控終端自動生成測試報告。本發(fā)明在傳統(tǒng)的衛(wèi)星模擬器的基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)通訊功能，在總控終端上采用自動閉環(huán)測試技術(shù)，使自檢流程自動執(zhí)行并給出自檢結(jié)果；解決了傳統(tǒng)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢時采用人工手動逐項操作、逐項判斷，費時費力并且自檢過程無法事后查詢、分析與復(fù)現(xiàn)的問題。


圖I為衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；圖2為衛(wèi)星模擬器功能模塊示意圖；圖3為系統(tǒng)自檢自動執(zhí)行流程運行示意圖；
圖4為總控終端程序運行流程圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。圖I為本發(fā)明一種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)自檢方法系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖，包括總控終端、測試服務(wù)器、衛(wèi)星模擬器、衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)、局域網(wǎng)和星地有線電纜，其中衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)包括發(fā)射控制臺、太陽模擬陣等設(shè)備。衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)，作為被檢測對象，通過星地有線電纜實現(xiàn)向衛(wèi)星模擬器供電充電，有線控制和狀態(tài)量、模擬量的測量；衛(wèi)星模擬器，模擬衛(wèi)星負(fù)載、綜合測試系統(tǒng)的有線控制和測量對象，用以對綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，具體為①為綜合測試系統(tǒng)提供功率負(fù)載，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)的供充電通路電壓和極性的正確性；②模擬衛(wèi)星動作響應(yīng)，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)控制信號的正確性模擬衛(wèi)星狀態(tài)量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)狀態(tài)量采樣功能模擬輸出衛(wèi)星母線電壓、母線電流等模擬量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)模擬量采樣功能；⑤具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制功能，接收并執(zhí)行總控終端的控制指令；并且每O. 5秒將工作參數(shù)發(fā)送到測試服務(wù)器；局域網(wǎng)，在綜合測試系統(tǒng)自檢過程中，作為數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)連接綜合測試設(shè)備、衛(wèi)星模擬器、總控終端、測試服務(wù)器的媒介和載體；星地有線電纜，衛(wèi)星模擬器檢測綜合測試系統(tǒng)供電充電、有線控制及測量功能的媒介和載體；總控終端，綜合測試系統(tǒng)設(shè)備及衛(wèi)星模擬器控制命令的發(fā)送設(shè)備，控制自檢流程；根據(jù)流程向衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器按步發(fā)出網(wǎng)絡(luò)控制指令，收集經(jīng)測試服務(wù)器處理的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器工作參數(shù)，完成測試命令執(zhí)行正確的判斷，根據(jù)測試任務(wù)和測試結(jié)果決定后續(xù)測試操作，完成自檢流程，并生成測試命令執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)包供事后快速查閱；測試服務(wù)器，作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)樞紐和核心，實現(xiàn)對所有檢測命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、中轉(zhuǎn)、存儲，完成所有測試數(shù)據(jù)的處理和判斷，并將處理后的測試數(shù)據(jù)和測試信息進(jìn)行分類、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)及事后檢索分析等處理；
如上所述，使用星地有線電纜連接綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器，總控終端利用局域網(wǎng)通訊通過測試服務(wù)器完成綜合測試系統(tǒng)的快速自檢。圖2為衛(wèi)星模擬器功能框圖，在傳統(tǒng)的衛(wèi)星模擬器的基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)通訊功能。通過硬件方案實現(xiàn)自動化測試平臺選擇大功率電阻(IOW)模擬星上負(fù)載，并且基于安全性考慮，將大功率電阻安裝在散熱片上；通過單片機I/o 口控制繼電器通斷，產(chǎn)生狀態(tài)量信號，供衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)量采集；由電源模塊產(chǎn)生直流電壓，并經(jīng)電阻分壓后產(chǎn)生需要的母線電壓、母線電流、蓄電池電壓等模擬量信號，由衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行模擬量采集。選擇單片機進(jìn)行遙控執(zhí)行和遙測采集與發(fā)送；采用單片機自帶ADC配合模擬開關(guān)切換采集通道，實現(xiàn)供充電分陣等模擬量采集；采用RS232接口發(fā)送遙測數(shù)據(jù)和接收遙控指令，通過外部RS232轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊，按照標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議實現(xiàn)與測試服務(wù)器的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通τΗ ο本發(fā)明所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，首先進(jìn)行以下定義a)通訊數(shù)據(jù)類型規(guī)定 通訊數(shù)據(jù)類別作為網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)幀的身份識別，位于通訊數(shù)據(jù)幀的前4個字節(jié)，在數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的源端按照所屬數(shù)據(jù)類別進(jìn)行標(biāo)識，在數(shù)據(jù)幀的接收端按照數(shù)據(jù)類別標(biāo)識進(jìn)行識別。數(shù)據(jù)類別采用4字節(jié)長度進(jìn)行定義(b31 b0，例如0x01234567高八位b31 b24為0000，0001)，包括的內(nèi)容衛(wèi)星型號(b31 b24)、數(shù)據(jù)類別定義字段(b23 bl6)、保留字段(bl5 b8)和數(shù)據(jù)源或?qū)傩远x字段(b7 bO)。表I網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)類別說明
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)，其特征在于，包括 綜合測試系統(tǒng)(I):作為被檢測對象，通過星地有線電纜實現(xiàn)向衛(wèi)星模擬器供電充電，有線控制和狀態(tài)量、模擬量的測量； 衛(wèi)星模擬器(2):模擬衛(wèi)星負(fù)載、綜合測試系統(tǒng)的有線控制和測量對象，用以對綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測； 局域網(wǎng)(3):在綜合測試系統(tǒng)自檢過程中，作為數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)連接綜合測試設(shè)備、衛(wèi)星模擬器、總控終端、測試服務(wù)器的媒介和載體； 星地有線電纜(4):衛(wèi)星模擬器檢測綜合測試系統(tǒng)供電充電、有線控制及測量功能的媒介和載體； 總控終端(5):向衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器按步發(fā)出網(wǎng)絡(luò)控制指令，接收兩者的 指令響應(yīng)返回，進(jìn)行自動閉環(huán)判斷，完成自檢流程； 測試服務(wù)器(6):作為信息中樞，實現(xiàn)對各種控制數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)、處理、存儲及事后檢索分析； 所述星地有線電纜(4)連接綜合測試系統(tǒng)(I)和衛(wèi)星模擬器(2)，總控終端(5)利用局域網(wǎng)(3 )通訊通過測試服務(wù)器(6 )完成綜合測試系統(tǒng)(I)的快速自檢。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述衛(wèi)星模擬器(2)完成以下工作 ①為綜合測試系統(tǒng)(I)提供功率負(fù)載，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)(I)的供充電通路電壓和極性的正確性； ②模擬衛(wèi)星動作響應(yīng)，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)(I)控制信號的正確性； ③模擬衛(wèi)星狀態(tài)量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)(I)狀態(tài)量采樣功能； ④模擬輸出衛(wèi)星母線電壓、母線電流等模擬量信號，檢查衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)(I)模擬量采樣功能； ⑤具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制功能，接收并執(zhí)行總控終端(5)的控制指令；并且每O.5秒將工作參數(shù)發(fā)送到測試服務(wù)器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述的總控終端(5 )，是綜合測試系統(tǒng)(I)設(shè)備及衛(wèi)星模擬器(2 )控制命令的發(fā)送設(shè)備，控制自檢流程；根據(jù)流程發(fā)送測試命令，收集經(jīng)測試服務(wù)器(6)處理的衛(wèi)星模擬器(2)工作參數(shù)，完成測試命令執(zhí)行正確的判斷，根據(jù)測試任務(wù)和測試結(jié)果決定后續(xù)測試操作，并生成測試命令執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)包供事后快速查閱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述的測試服務(wù)器(6)作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)樞紐和核心，實現(xiàn)對所有檢測命令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、中轉(zhuǎn)、存儲，完成所有測試數(shù)據(jù)的處理和判斷，并將處理后的測試數(shù)據(jù)和測試信息進(jìn)行分類、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)及事后檢索分析處理。
5.一種采用權(quán)利要求1-4所述的系統(tǒng)的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，其特征在于，按照以下步驟執(zhí)行 1)衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)(I)按程序加電，并確認(rèn)各設(shè)備均正常登陸測試服務(wù)器(3)； 2)由總控終端(5)按事先配置的測試序列單播發(fā)送第一條遙控指令至測試服務(wù)器(6)；3)測試服務(wù)器(6)接收到遙控指令后進(jìn)行解析，然后單播轉(zhuǎn)發(fā)至衛(wèi)星模擬器(2)或綜合測試系統(tǒng)(I); 4)測試服務(wù)器(6)實時接收衛(wèi)星模擬器(2)工作參數(shù)，并將按公式處理后的物理量和原碼數(shù)據(jù)組播發(fā)送至總控終端(5)； 5)總控終端(5)發(fā)送指令后延時2s后讀取被控對象的工作參數(shù)，根據(jù)工作參數(shù)的正常值范圍判斷設(shè)備工作是否正常；如果工作參數(shù)正常，則自動發(fā)送下一條遙控指令，否則報警等待測試人員進(jìn)行人工干預(yù)；干預(yù)處理完畢后再次由斷點進(jìn)入測試流程，如果超過I分鐘未進(jìn)行干預(yù)處理，則自動終止本次測試； 6)重復(fù)2) 5)操作，直至測試流程執(zhí)行完畢，由總控終端(5)自動生成測試報告。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢方法，其特征在于，所述方法中的通訊數(shù)據(jù)類型規(guī)定如下 通訊數(shù)據(jù)類別作為網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)幀的身份識別，位于通訊數(shù)據(jù)幀的前4個字節(jié)，在數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的源端按照所屬數(shù)據(jù)類別進(jìn)行標(biāo)識，在數(shù)據(jù)幀的接收端按照數(shù)據(jù)類別標(biāo)識進(jìn)行識別； 數(shù)據(jù)類別采用4字節(jié)長度進(jìn)行定義b31 bO，包括的內(nèi)容衛(wèi)星型號b31 b24、數(shù)據(jù)類別定義字段b23 bl6、保留字段bl5 b8和數(shù)據(jù)源或?qū)傩远x字段b7 bO。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)快速自檢系統(tǒng)及方法，包括綜合測試系統(tǒng)，通過星地有線電纜實現(xiàn)向衛(wèi)星模擬器供電充電，有線控制和狀態(tài)量、模擬量的測量；衛(wèi)星模擬器，模擬衛(wèi)星負(fù)載、綜合測試系統(tǒng)的有線控制和測量對象；局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)的媒介和載體；星地有線電纜，衛(wèi)星模擬器檢測綜合測試系統(tǒng)供電充電、有線控制及測量功能的媒介和載體；總控終端，向衛(wèi)星綜合測試系統(tǒng)和衛(wèi)星模擬器按步發(fā)出網(wǎng)絡(luò)控制指令，接收指令響應(yīng)返回，進(jìn)行自動閉環(huán)判斷，完成自檢流程；測試服務(wù)器，實現(xiàn)對各種控制數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)、處理、存儲及事后檢索分析。本發(fā)明增加了網(wǎng)絡(luò)通訊功能，總控終端采用自動閉環(huán)測試技術(shù)使自檢流程自動執(zhí)行并給出自檢結(jié)果。
文檔編號H04B17/00GK102724006SQ20121019980
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者周軍, 周汝志, 張新, 方建榮, 蔡先軍 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所