CN101158875A - 一种卫星自动化测试平台及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种卫星自动化测试平台包括自动化调度模块、指令发送模块、数据采集模块、数据分析模块和测试规则数据库，自动化调度模块自动读取测试规则数据库中的测试规则并进行解析，根据解析后的测试逻辑通过指令发送模块将激励指令发送至卫星被测对象，数据采集模块接收卫星被测对象传回的卫星状态数据，并对卫星状态数据进行管理，同时转发至数据分析模块，依照测试规则判据对卫星状态数据进行分析，并将分析结果发送至自动化调度模块从而判断是否执行下一个测试规则，直至测试完成。本发明自动执行测试规则、自动发送激励指令、自动完成数据判读，提高了测试质量和测试效率，降低了误操作概率，缩短了测试时间。

Description

一种卫星自动化测试平台及测试方法

技术领域

本发明涉及一种卫星测试系统，尤其涉及一种卫星自动化测试平台及测试方法。

背景技术

卫星测试的目的是需要在最短的时间内全面有效地检测出卫星可能存在的问题和设计缺陷，给出真正有价值、可信度高的测试结论，为整个卫星的研制工作提供有利的技术支持，保证卫星上天后，在预定轨道上正常运行。目前，卫星地面测试主要是由测试人员根据测试规则的要求手动指令发送，并监测参数变化，以此对整星作出全面、可靠的判断。在现有的测试中，由于测试人员的精力、能力和数量有限，仅凭自身的力量往往不容易发现测试过程中参数出现的细微变化，更不能胜任即将出现的大规模、批量化的繁重测试工作，造成测试效率比较低，测试周期比较长，增加了测试成本。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种卫星自动化测试平台及测试方法，提高了测试质量和测试效率，降低了误操作概率，缩短了测试时间。

本发明的技术解决方案：一种卫星自动化测试平台包括自动化调度模块、指令发送模块、数据采集模块、数据分析模块、测试规则数据库；

测试规则数据库内存储n个卫星自动化测试所要执行的测试规则，n大于等于1；

自动化调度模块读取测试规则数据库中的测试规则，根据测试规则解析出的测试逻辑顺序向指令发送模块发送激励指令，同时接收数据分析模块发送的数据判读结果；

指令发送模块将激励指令自动发送至卫星被测对象；

数据采集模块接收卫星被测对象传回的卫星状态数据，并对卫星状态数据进行管理并转发至数据分析模块；

数据分析模块接收数据采集模块转发的卫星状态数据，读取测试规则数据库中的测试规则并解析出测试规则判据，数据分析模块将卫星状态数据同测试规则判据进行判读，判读结果发送至自动化调度模块，当数据出现异常时进行报警由人工进行干预。

所述的自动化调度模块包括解析测试逻辑、读取数据和执行指令三部分，解析测试逻辑部分从测试规则数据库中调用测试规则，从测试规则中解析出测试逻辑；读取数据部分读取数据分析模块数据判读后的结果，由该结果判断是否执行下一个测试逻辑；执行指令部分依照解析测试逻辑部分解析出来的测试逻辑顺序向指令发送模块发送激励指令。

所述的指令发送模块包括指令分类和指令发送部分，指令分类部分将自动化调度模块传送过来的激励指令按指令类型进行分类；指令发送部分将分类后的激励指令自动发送到卫星被测对象，使卫星被测对象按照分类后的激励指令执行具体的动作。

所述的数据采集模块包括数据管理和数据发送部分，数据管理部分将采集的卫星状态数据进行管理并显示，数据发送部分将采集的卫星状态数据发送至数据分析模块。

所述的数据分析模块包括数据接收、测试规则判据解析和数据判读三部分，数据接收部分接收数据采集模块转发的卫星状态数据；测试规则判据解析部分从测试规则数据库中解析出与激励指令相对应的测试规则判据；数据判读部分根据测试规则判据对接收到的卫星状态数据进行判读，判读结果发送至自动化调度模块，当数据出现异常时进行报警由人工进行干预。

一种卫星自动化测试方法，包括以下步骤：

(1)将卫星自动化测试所要执行的一个测试规则解析成测试逻辑和测试规则判据；

(2)按照上述的测试逻辑向卫星被测对象发送激励指令，卫星被测对象根据激励指令执行相应的动作，同时产生卫星被测数据；

(3)根据上述测试规则判据对卫星被测数据进行判读，如果卫星被测数据与测试规则判据相符则执行步骤(4)，如果卫星被测数据与测试规则判据不相符则认为卫星被测数据异常，进行报警并由人工中断测试逻辑的执行，结束自动化测试任务；

(4)继续执行上述测试逻辑，判断上述测试规则是否执行结束，如果上述测试规则未执行结束，则重复步骤(2)至步骤(3)，如果上述测试规则执行结束则执行步骤(5)；

(5)判断是否执行下一个测试规则，如果执行下一个测试规则重复步骤(1)至步骤(4)，直至所有自动化测试任务完成，如果不再执行下一个测试规则，则立即结束自动化测试任务。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明实现了测试规则数据库中的测试规则自动执行，将测试人员彻底解放出来，全面提高了测试质量和测试效率。

(2)本发明自动完成激励指令的发送，减少了由于手动发送激励指令而易出现的差错和失误。

(3)本发明自动完成数据判读，并在数据出现异常时进行报警，减少了人工监测判断时的大量工作，节省了测试时间。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为本发明的自动化调度模块结构图；

图3为本发明的指令发送模块结构图；

图4为本发明的数据采集模块结构图；

图5为本发明的数据采集模块的工作流程图；

图6为本发明的数据分析模块结构图；

图7为本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种卫星自动化测试平台是一种基于卫星测试过程模型技术的自动化测试系统，包括自动化调度模块、指令发送模块、数据采集模块、数据分析模块和测试规则数据库五部分。

测试规则数据库存储n个卫星自动化测试所要执行的测试规则，n不小于1，每个测试规则对应一个测试单元，其中每个测试规则在数据库中以数据库文件的形式进行保存，如access、xml、文本文件等，测试规则可以格式文件的形式导出，如Word、Excel等。测试时，自动化调度模块和数据分析模块直接从数据库中对测试规则进行调用以达到测试规则可执行的自动化测试目的。一个完整的测试规则由多个测试元以及测试逻辑组成的，测试元是测试规则中最小单元，它完成对被测对象的激励以及根据预期的响应参数进行的相关判断，激励指令是指测试规则中测试元所要完成的工作内容，通常是改变设备的状态，设计过程中所有的激励指令需从指令列表中选取得来，以保证激励指令执行的准确性，防止人工输入时容易出现的失误；响应参数是指在激励指令发送后相关设备的某时刻的状态参数，判据准则由专业测试设计人员提出、归纳、分析和试验，并与指令关联输入准则库。测试逻辑是指卫星自动化测试执行的激励指令的顺序关系，例如先执行模拟器上电指令，再执行有效载荷1区加电指令最后执行配电器离线激励指令。

自动化调度模块，是卫星自动化测试平台的核心部分，主要实现测试规则的自动化执行，自动化调度模块在测试开始时读取测试规则数据库中的测试规则，解析出测试规则中的测试逻辑，根据测试规则中的执行条件，其中包括各种特殊条件，如时间间隔、前判断表中的内容等，按测试逻辑将激励指令自动发送至指令发送模块；自动化调度模块同时读取数据分析模块数据判读的结果，由该结果判断是否执行下一个测试逻辑。

指令发送模块，主要实现将自动化调度模块传送过来的激励指令按指令类型进行分类，分别从地面自动发送到卫星被测对象，例如遥控前端或地面测试设备，使卫星被测对象按照分类后的激励指令执行具体的动作，地面发送的激励指令分为直接指令、间接指令以及地面测试设备指令。

数据采集模块，接收卫星被测对象传回的卫星状态数据，并对卫星状态数据进行实时的观察和管理，然后通过软总线将采集到的卫星状态数据传送至数据分析模块。

数据分析模块，接收数据采集模块转发的卫星状态数据，读取测试规则数据库中的测试规则并解析出与激励指令相关的测试规则判据，数据分析模块将卫星状态数据同测试规则判据进行判读，判读结果发送至自动化调度模块，当数据出现异常时进行报警由人工进行干预。

如图2所示，自动化调度模块主要用于解析测试逻辑和执行激励指令，该模块分为读取数据、解析测试逻辑、执行指令三部分，读取数据部分从数据分析模块中读取该模块数据判读后的结果，由该结果判断是否执行测试逻辑中的下一测试逻辑；解析测试逻辑部分从测试规则数据库中调用测试规则，并从中解析出测试逻辑；执行指令部分依照解析测试逻辑部分解析出来的测试逻辑顺序向指令发送模块发送激励指令。在自动化调度模块中，执行指令是规则的自动化执行过程，卫星的自动化测试是通过对卫星及各测试分系统发送激励指令的方式完成的；测试规则的执行是通过解析测试逻辑部分实现的，解析测试逻辑部分作为自动化调度模块的核心部分，主要提供了对测试规则的解析以及控制流转、执行流转和测试项流转的支持，测试规则描述了测试项的执行逻辑，测试规则解析部分解析该测试规则，按照测试项的执行逻辑进行控制的流转，通过调度算法来进行执行的流转，执行的流转包括测试规则的启动、终止、挂起、恢复等，通过各种环节调度算法如SPLIT、AND、OR等来实现测试项的流转，包括各个环节的合并、分叉、选择、条件性的选择等。

如图3所示，指令发送模块包括指令分类和指令发送两部分，主要完成对激励指令的分类、向卫星被测对象发送激励指令。指令发送模块从自动化调度模块接收激励指令，按指令类型进行分类，分别从地面自动将激励指令发送至卫星被测对象，卫星被测对象包括遥测前端和地面测试设备，使卫星被测对象按照分类后的激励指令执行具体的工作，从而达到测试自动化控制的目的。激励指令按类型可分为直接指令、间接指令以及地面测试设备指令，直接指令是指发送到遥测前端即刻执行的指令；间接指令是指发送到遥测前端后并不即刻执行的指令；地面测试设备指令指发送给地面测试设备的指令。

如图4所示，数据采集模块包括数据管理和数据发送两部分，主要实现对采集的卫星状态参数进行管理和发送。数据采集模块将采集到的实时卫星状态数据根据操作人员提供的CAN、QU、SPEC、PACKCONFIG等参数处理表，对USB体制卫星或扩频体制卫星发送的原始遥测数据进行分类管理并显示，能够支持操作人员自定义遥测参数显示界面功能；同时数据采集模块将采集到的实时卫星状态数据发送给数据分析模块。

如图5所示，数据采集模块的处理流程如下：首先接收遥测原始帧；然后对遥测帧进行解包处理；通知遥测显示本次更新的包号；再通知自动监视本次更新的包号；最后将解包后的数据转发至数据分析模块。

如图6所示，数据分析模块包括数据接收、测试规则判据解析和数据判读三部分，主要实现对卫星状态数据的分析和判读。数据接收部分从数据采集模块接收实时的卫星状态数据，测试规则判据解析部分从测试规则数据库中解析出与激励指令相关的测试规则判据，数据判读部分根据测试规则判据对接收到的卫星状态数据进行判读，并将判读结果发送至自动化调度模块。卫星数据判读是在测试过程中对于卫星状态参数进行实时判断，在指令发送前后对某一时刻某一个或者几个卫星状态参数是否正常进行判读，如果判读正确，记录遥测参数，如遥测工程值、变化范围、变化方式、执行时间等，并将判读结果发送至自动化调度模块，继续分析下一激励指令和测试规则判据，如果判读不正确则以声音和颜色变化等形式进行报警，等待人工处理，同时还实时监视和控制遥测参数，当遥测参数发生变化时，判断是否在正常变化范围内，如果不在正常变化范围内，应自动报警，转入人工处理，中断测试规则的执行，并将处理结果储存起来供操作员参考。参数判读设计采用了基于测试经验知识的数据判读技术，在判读运行时，首先需要从测试规则中获取遥测数据知识，内容为指令现象和原因的对应关系，指令现象是由遥测参数描述的，一个指令现象对应几个遥测参数的变化，对应可能性取决于卫星系统设计，这些知识部分是设计人员在长期的设计过程中总结出来的，部分是测试人员从测试过程中总结出来的。

卫星自动化测试平台系统采用了系统数据总线技术实现各模块之间的交互工作，系统数据总线又叫软总线或对象请求总线(ORB)，其目的是为各模块之间提供透明的通信通道。

如图7所示，一种卫星自动化测试方法包括以下步骤：

(1)从测试规则数据库中读取卫星自动化测试所要执行的一个测试规则，将所述的测试规则解析成测试逻辑和测试规则判据；

(2)按照上述解析的测试逻辑向卫星被测对象发送激励指令，卫星被测对象根据所述的激励指令执行相应的动作，同时产生卫星被测数据；

(3)读取卫星被测数据，根据上述测试规则判据对读取的卫星被测数据进行判读，如果卫星被测数据与测试规则判据相符则执行步骤(4)，如果卫星被测数据与测试规则判据不相符则认为卫星被测数据异常，进行报警并由人工中断测试逻辑的执行，结束自动化测试任务；

(4)继续执行上述测试逻辑，判断上述测试规则是否执行结束，如果上述测试规则未执行结束，则重复步骤(2)至步骤(3)，如果上述测试规则执行结束则执行步骤(5)；

(5)判断是否执行下一个测试规则，如果执行下一个测试规则重复步骤(1)至步骤(4)，直至所有自动化测试任务完成，如果不再执行下一个测试规则，则立即结束自动化测试任务。

Claims (8)

1.一种卫星自动化测试平台，其特征在于包括：自动化调度模块、指令发送模块、数据采集模块、数据分析模块、测试规则数据库，其中：

测试规则数据库存储n个卫星自动化测试所要执行的测试规则，n大于等于1；

自动化调度模块读取测试规则数据库中的测试规则，根据测试规则解析出的测试逻辑顺序向指令发送模块发送激励指令，同时接收数据分析模块发送的数据判读结果；

指令发送模块将激励指令自动发送至卫星被测对象；

数据采集模块接收卫星被测对象传回的卫星状态数据，对卫星状态数据进行管理并转发至数据分析模块；

数据分析模块接收数据采集模块转发的卫星状态数据，读取测试规则数据库中的测试规则并解析出测试规则判据，数据分析模块将卫星状态数据同测试规则判据进行判读，判读结果发送至自动化调度模块，当数据出现异常时进行报警由人工进行干预。

2.根据权利要求1所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的自动化调度模块包括解析测试逻辑、读取数据和执行指令三部分，解析测试逻辑部分从测试规则数据库中调用测试规则，从测试规则中解析出测试逻辑；读取数据部分读取数据分析模块数据判读后的结果，由该结果判断是否执行下一个测试逻辑；执行指令部分依照解析测试逻辑部分解析出来的测试逻辑顺序向指令发送模块发送激励指令。

3.根据权利要求1所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的指令发送模块包括指令分类和指令发送部分，指令分类部分将自动化调度模块传送过来的激励指令按指令类型进行分类；指令发送部分将分类后的激励指令自动发送到卫星被测对象，使卫星被测对象按照分类后的激励指令执行具体的动作。

4.根据权利要求1所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的数据采集模块包括数据管理和数据发送部分，数据管理部分将采集的卫星状态数据进行管理并显示；数据发送部分将采集的卫星状态数据发送至数据分析模块。

5.根据权利要求1所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的数据分析模块包括数据接收、测试规则判据解析和数据判读三部分，数据接收部分接收数据采集模块转发的卫星状态数据；测试规则判据解析部分从测试规则数据库中解析出与激励指令相对应的测试规则判据；数据判读部分根据测试规则判据对接收到的卫星状态数据进行判读，判读结果发送至自动化调度模块，当数据出现异常时进行报警由人工进行干预。

6.根据权利要求1所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的数据库存储的测试规则由多个测试元及测试逻辑组成，测试元是测试规则中最小单元，它完成对卫星被测对象的激励指令以及根据预期的响应参数进行判断。

7.根据权利要求3所述的一种卫星自动化测试平台，其特征在于：所述的指令类型包括直接指令、间接指令和地面测试设备指令，直接指令是指发送到遥测前端即刻执行的指令；间接指令是指发送到遥测前端后并不即刻执行的指令；地面测试设备指令指发送给地面测试设备的指令。

8.一种卫星自动化测试方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将卫星自动化测试所要执行的一个测试规则解析成测试逻辑和测试规则判据；

(2)按照上述的测试逻辑向卫星被测对象发送激励指令，卫星被测对象根据激励指令执行相应的动作，同时产生卫星被测数据；

(3)根据上述测试规则判据对卫星被测数据进行判读，如果卫星被测数据与测试规则判据相符则执行步骤(4)，如果卫星被测数据与测试规则判据不相符则认为卫星被测数据异常，进行报警并由人工中断测试逻辑的执行，结束自动化测试任务；

(4)继续执行上述测试逻辑，判断上述测试规则是否执行结束，如果上述测试规则未执行结束，则重复步骤(2)至步骤(3)，如果上述测试规则执行结束则执行步骤(5)；

(5)判断是否执行下一个测试规则，如果执行下一个测试规则重复步骤(1)至步骤(4)，直至所有自动化测试任务完成，如果不再执行下一个测试规则，则立即结束自动化测试任务。

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