测控装备自动测试系统通用性设计

摘要：针对靶场测试设备自动化程度低、通用性差的问题，提出对基于虚拟仪器技术的测控装备自动测试系统进行通用性设计。对系统硬件架构、信号转接模块及软件开发等部分的通用化关键技术进行了重点阐述。通用性设计可以充分利用测试资源以满足靶场各型测控装备的测试需求。

关键词：测控装备 自动测试系统 通用性设计 虚拟仪器技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0120-02

1 引言

靶场拥有光学设备、雷达、遥测遥控设备和时统通信等十余种型号的测控装备，面临装备型号多、测试信号种类多和被测组件接口不同的测试难题。原有的测试设备通用性差、自动化程度不高、测试效率低，为提高测控装备的检测效能，必须建立集成度高、通用性强、扩展性好的自动测试系统。

2 硬件平台的通用性设计

2.1 系统硬件架构设计

在系统硬件架构设计上，采用“测试资源+通用信号转接+专用信号调理”的分层转接模式，其中由PXI总线虚拟仪器模块组成的测试资源和通用信号转接模块是测试系统平台通用性的硬件基础。在测试时，只需根据不同的被测装备选择专用信号调理模块就可以实现测试平台的组态式重构，满足系统的通用性要求。

该自动测试系统主要由主控计算机、PXI总线仪器、信号转接模块、适配调理模块组成，如（图1）所示。

主控计算机是自动测试系统的控制中心，通过PXI总线与虚拟仪器相连，按照测试流程控制各种虚拟仪器，对测试任务进行调度，完成被测信号的采集、分析、处理、存储和输出测试结果。

PXI总线仪器模块包含激励仪器、采集仪器及开关仪器，用于提供系统所需的各种测试资源，完成对装备各种被测信号的测试任务。

信号转接模块是系统通用化设计的关键，采用自定义总线，对PXI仪器模块的所有测试资源进行优化分配和转接，还为调理模块的设计提供通用的机械接口和电气接口。

2.2 信号转接模块设计

信号转接模块介于测试资源与被测设备之间，用于转接和分配各种激励、采样和控制信号，完成PXI仪器模块与被测设备之间的信号传递与控制。通过对它进行规范化和电气无关化设计来满足系统的通用化要求。

信号转接模块由通信接口连接器（ICA）和测试接口连接器（ITA）组成，两者采取插接的连接方式。ICA与总线仪器相连，ITA连接适配调理模块，这样设计就使得信号转接模块具有可扩展空间，符合通用化设计要求。

在对各种被测信号和PXI测试资源进行分析的基础上，对测试总线进行了优化设计，总线的资源分类如（表1）所示。

测试总线由控制总线和数据总线组成。控制总线将来自工控机数字I/O卡的控制指令传给适配调理模块的控制单元，经译码后控制相应的调理模块动作，选通该路信号进行测试。数据总线是被测信号、调理模块和PXI资源之间的数据通道，负责各种数据的传输。

3 系统软件的通用性设计

自动测试系统软件的通用性主要指测试程序集（TPS） 的可移植性和仪器的互操作性。标准软件接口的建立，可提供信息的共享和交换，是仪器实现可互换的关键技术。这就要求软件结构和软件组件的标准化、TPS编程语言标准化、TPS与底层仪器和硬件无关化、TPS和测试数据处理以及故障诊断无关化。

利用LabWindow s/CVI开发环境和Visual C+ +程序设计语言开发自动测试软件，系统软件平台由TPS开发环境、TPS控制运行环境、数据库系统和软件驱动平台组成，如（图2）所示。

软件驱动平台采用层次化的软件体系结构， 对仪器的控制进行逐层抽象。其中物理接口层是接口控制卡和驱动程序的结合层， 提供主控计算机与仪器间物理连接。测试资源主要由仪器驱动程序组成，驱动程序按VPP关于仪器驱动程序的标准来编写，仪器驱动程序的功能函数则完成对仪器的控制和测试数据的读取。

4 结语

通过对测控装备自动测试系统在硬件及软件两个方面通用性设计的研究，表明测试系统通用性的实现取决于其硬件和软件接口的标准化设计。通用性设计可以充分利用测试资源以适应不同的测试需要，能够满足靶场各型测控装备的测试需求。

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