CN108020241A - 一种光电经纬仪的故障测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光电经纬仪的故障测试方法及系统，其中，所述光电经纬仪的故障测试方法基于具有统一测试接口的光电经纬仪故障检测系统实现，首先通过所述测试适配器读取由待测分机的各部件测试信号构成的待测分机的测试信号集，然后将所述测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件，从而实现对光电经纬仪待测分机的各个部件的故障诊断的目的，将故障诊断的粒度缩小为构成待测分机的各部件，使得技术人员可以针对出现故障的部件进行维修和具体故障诊断，降低了光电经纬仪的维修和故障诊断的难度。

Description

一种光电经纬仪的故障测试方法及系统

技术领域

本申请涉及光电经纬仪技术领域，更具体地说，涉及一种光电经纬仪的故障测试方法及系统。

背景技术

光电经纬仪是现代化靶场用来测试外弹道数据和飞行状态的大型光学测量设备。

光电经纬仪主要由光学系统(望远镜)，跟踪伺服系统(跟踪电视、跟踪架，伺服控制器和电控)，测角系统(方位和俯仰编码器)，记录系统等构成，其中，构成这些系统的设备也称为光电经纬仪的分机。随着光电经纬仪性能的提升和复杂性的提高，对于光电经纬仪的故障检测和诊断越来越困难，迫切需要开展测试性设计。

在现有技术中对光电经纬仪的故障测试技术基本空白，只有在光电经纬仪对各个分机的故障自动报警时，技术人员才能够获悉光电经纬仪的哪个分机出现故障，但由于光电经纬仪仅能示出哪个分机出现故障，无法获悉更加详细的故障信息，使得技术人员对故障分机的维修和故障诊断的难度增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光电经纬仪的故障测试方法及系统，以实现对光电经纬仪待测分机的各个部件的故障诊断的目的，将故障诊断的粒度缩小为构成待测分机的各部件，使得技术人员可以针对出现故障的部件进行维修和具体故障诊断，降低了光电经纬仪的维修和故障诊断的难度。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种光电经纬仪的故障测试方法，基于光电经纬仪故障测试系统实现，所述光电经纬仪故障测试系统包括依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台，所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，所述光电经纬仪的故障测试方法包括：

通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集，所述测试信号集包括所述待测分机的各部件测试信号；

将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件。

可选的，通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集的具体过程包括：

确定所述光电经纬仪的待测分机的各部件测试信号及所述待测分机的各部件期望信号；

根据确定的待测分机的各部件测试信号确定待测分机使用的测试接口的各类引脚使用状态；

通过所述测试接口连接所述待测分机与所述测试适配器；

将测试激励信号通过所述测试适配器及所述测试接口传输给所述待测分机，并通过所述测试接口和测试适配器接收所述待测分机返回的各部件测试信号，以获得所述测试信号集。

可选的，所述电阻识别引脚包括：厂家识别电阻引脚、待测分机识别电阻引脚和电阻共用引脚。

可选的，当所述待测分机为伺服控制分机时，所述测试信号集包括：厂家识别电阻信号、待测分机识别电阻信号、5V电源输出信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号、俯仰功率级输出信号和RS422串口通信信号。

可选的，所述将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件包括：

判断所述厂家识别电阻信号是否与厂家识别电阻期望信号相同，且所述待测分机识别电阻信号是否与待测分机识别电阻期望信号相同，如果否，则终止测试；

如果是，根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常，并在各部件测试信号异常时对异常部件进行维修或更换后继续进行根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常的步骤。

可选的，所述根据所述待测分机串口通信部件期望信号判断RS422串口通信信号是否正常包括：

向所述伺服控制分机的伺服控制板发送测试指令，并根据串口通信部件期望信号判断接收到的RS422串口通信信号是否正常。

一种光电经纬仪故障测试系统，包括：依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台；其中，

所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，用于连接所述测试适配器与光电经纬仪的待测分机；

所述测试适配器用于接收所述测试平台发送的测试激励信号，并将所述测试激励信号转接后通过所述测试接口传送给所述待测分机；和用于通过所述测试接口接收所述待测分机返回的各部件测试信号，并将所述待测分机的各部件测试信号转接后发送给所述测试平台；

所述测试平台用于根据接收到的待测分机各部件测试信号确定所述待测分机中的异常部件。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种光电经纬仪的故障测试方法及系统，其中，所述光电经纬仪的故障测试方法基于具有统一测试接口的光电经纬仪故障检测系统实现，首先通过所述测试适配器读取由待测分机的各部件测试信号构成的待测分机的测试信号集，然后将所述测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件，从而实现对光电经纬仪待测分机的各个部件的故障诊断的目的，将故障诊断的粒度缩小为构成待测分机的各部件，使得技术人员可以针对出现故障的部件进行维修和具体故障诊断，降低了光电经纬仪的维修和故障诊断的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种光电经纬仪的故障测试方法的流程示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的一种光电经纬仪的故障测试系统的结构示意图；

图3为本申请的另一个实施例提供的一种光电经纬仪的故障测试方法的流程示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种伺服控制分机的结构示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的一种伺服控制分机各测试点的位置示意图；

图6为本申请的一个实施例提供的一种将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件的具体流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种光电经纬仪的故障测试方法，如图1所示，基于光电经纬仪故障测试系统实现，所述光电经纬仪故障测试系统包括依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台，所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，所述光电经纬仪的故障测试方法包括：

S101：通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集，所述测试信号集包括所述待测分机的各部件测试信号；

S102：将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件。

需要说明的是，所述光电经纬仪故障测试系统的结构参考图2，图2中的标号100表示测试平台，200表示测试适配器，300表示待测分机，400表示连接测试适配器与待测分机的测试电缆，所述测试电缆通过测试接口实现与待测分机的连接，其中，所述测试接口用于连接所述测试适配器与光电经纬仪的待测分机；所述测试适配器用于接收所述测试平台发送的测试激励信号，并将所述测试激励信号转接后通过所述测试接口传送给所述待测分机；和用于通过所述测试接口接收所述待测分机返回的各部件测试信号，并将所述待测分机的各部件测试信号转接后发送给所述测试平台；所述测试平台用于根据接收到的待测分机各部件测试信号确定所述待测分机中的异常部件。

更具体地，仍然参考图2，图2中的标号101表示测试平台接口，102表示基于PXI总线的测试仪器，103表示主控计算机，1031表示TPS测试软件平台，1032表示TPS程序；所述测试平台包括测试平台接口、基于PXI总线的测试仪器和主控计算机；其中，所述主控计算机中搭载有TPS测试软件平台，所述TPS测试软件平台中集成有待测分机的TPS程序，主控计算机实现对测试平台各种PXI总线测试仪器资源的控制和配置，提供TPS测试软件平台运行的硬件环境；PXI总线测试仪器包括低频数字测试仪器，用于实现对通过测试平台接口传输进来的各类部件测试信号进行接收和处理后交由TPS测试软件平台进行判断，所述低频数字测试仪器包括但不限于：数字多用表、信号源、A/D、状态量数字I/O、高速数字I/O、开关和RS422通信口。

所述TPS程序用于执行将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件的步骤。

在本申请的一个具体实施例中，提供了一种对于测试接口各引脚定义的具体方法，如表1所示；

表1测试接口引脚定义

在表1中，对测试接口的37个引脚分别进行了定义，其中，电阻识别引脚包括3个，以功能分类，分别为厂家识别电阻引脚、待测分机识别电阻引脚和电阻共用引脚，通讯引脚5个(序号4-8)，模拟信号引脚17个(序号9-25)，数字信号引脚12个(序号26-37)。除此之外，表1中还示出了各个引脚的信号范围，避免过大的测试信号超出测试平台的测试能力的情况出现。

在如表1所示定义了测试接口的引脚之后，可以根据光电经纬仪的每个待测分机的测试信号需求，按照表1中的引脚定义规则，来生成自己的测试接口定义，这样每个待测分机都具有相同的测试接口，不同的待测分机具有不同的测试接口的引脚定义，但是不同的待测分机的测试信号通过一条统一的测试电缆连接到测试适配器，进而进入到集成测试平台中。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图3所示，通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集的具体过程包括：

S1011：确定所述光电经纬仪的待测分机的各部件测试信号及所述待测分机的各部件期望信号；

S1012：根据确定的待测分机的各部件测试信号确定待测分机使用的测试接口的各类引脚使用状态；

S1013：通过所述测试接口连接所述待测分机与所述测试适配器；

S1014：将测试激励信号通过所述测试适配器及所述测试接口传输给所述待测分机，并通过所述测试接口和测试适配器接收所述待测分机返回的各部件测试信号，以获得所述测试信号集。

在实际的应用过程中，所述测试平台中建立有待测分机信号引脚到PXI总线测试仪器的信号引脚的对应关系，从而在读取PXI总线仪器的引脚信号就相当于读取了待测分机相应的引脚信号。例如厂家识别电阻和待测分机识别电阻映射到基于PXI总线的万用表模块的相应引脚，RS422通信接口映射到基于PXI总线的串口通讯卡的相应引脚，模拟量测试信号映射到基于PXI总线的万用表模块的相应引脚，数字量测量信号映射到基于PXI总线的数字I/O采集卡的相应引脚。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个具体实施例中，以伺服控制分机作为待测分机为例，伺服控制分机是光电经纬仪的重要组成部分，完成跟踪架的方位和俯仰控制。伺服控制分机由伺服控制板，5V电源，12V电源，30V电源，方位功率级和俯仰功率级等组成，其组成原理框图如图4所示。系统供电为交流220V，5V DC电源将220V交流电转为5V直流电压为伺服控制板供电，12V DC电源将220V交流电转为12V直流电压为方位和俯仰功率级提供控制电压，30V DC电源将220V交流电转为30V直流电压为方位和俯仰功率级供电。伺服控制板通过RS422串口接收主控计算机的指令，产生PWM信号对方位功率级和俯仰功率级进行控制，进而控制方位电机和俯仰电机两端的平均电压大小，从而调节电机的转动速度。

伺服控制分机的现场可更换单元清单见表2，包括伺服控制板，方位功率级，俯仰功率级。分机识别电阻和厂家识别电阻从常用电阻阻值中选取，在本实施例中，分别选择10kΩ和10MΩ。

表2现场可更换单元清单

为了能够检测和隔离伺服控制分机各个现场可更换单元的故障，选出了T1～T8共8个测试点，其测试点分布图如图5所示。测试点说明如下：T1：采集5V电源输出信号；T2：采集12V电源输出信号；T3：采集30V电源输出信号；T4：采集方位功率级输入信号；T5：采集俯仰功率级输入信号；T6：采集方位功率级输出信号；T7：采集俯仰功率级输出信号；T8：采集RS422串口通信信号。所选择的测试点可以覆盖所有现场可更换单元的故障。各测试点对应的测试信号说明见表3。从表中可以看出，所有测试信号均在测试平台的测试能力范围内。

表3待测分机的测试信号说明

根据表1中的TPS测试接口定义准则，伺服控制分机的测试接口定义见表4，伺服控制分机的测试信号通过TPS测试电缆连接到测试适配器，进而映射到集成测试平台的PXI总线测试仪器的端口，提供给TPS测试软件平台进行采集和分析等。

表4伺服控制分机的测试接口定义

在本实施例中，将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件的具体过程参考图6，包括：

判断所述厂家识别电阻信号是否与厂家识别电阻期望信号相同，且所述待测分机识别电阻信号是否与待测分机识别电阻期望信号相同，如果否，则终止测试；

如果是，根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常，并在各部件测试信号异常时对异常部件进行维修或更换后继续进行根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常的步骤。

更具体的，参考图6，所述根据所述待测分机串口通信部件期望信号判断RS422串口通信信号是否正常包括：

向所述伺服控制分机的伺服控制板发送测试指令，并根据串口通信部件期望信号判断接收到的RS422串口通信信号是否正常。

下面对本申请实施例提供的光电经纬仪故障测试系统进行描述，下文描述的光电经纬仪故障测试系统与上文描述的光电经纬仪故障测试方法可相互对应参照。

相应的，本申请实施例还提供了一种光电经纬仪故障测试系统，如图2所示，包括：依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台；其中，

所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，用于连接所述测试适配器与光电经纬仪的待测分机；

所述测试适配器用于接收所述测试平台发送的测试激励信号，并将所述测试激励信号转接后通过所述测试接口传送给所述待测分机；和用于通过所述测试接口接收所述待测分机返回的各部件测试信号，并将所述待测分机的各部件测试信号转接后发送给所述测试平台；

所述测试平台用于根据接收到的待测分机各部件测试信号确定所述待测分机中的异常部件。

图2中的标号100表示测试平台，200表示测试适配器，300表示待测分机，400表示连接测试适配器与待测分机的测试电缆，所述测试电缆通过测试接口实现与待测分机的连接。

更具体地，仍然参考图2，图2中的标号101表示测试平台接口，102表示基于PXI总线的测试仪器，103表示主控计算机，1031表示TPS测试软件平台，1032表示TPS程序；所述测试平台包括测试平台接口、基于PXI总线的测试仪器和主控计算机；其中，所述主控计算机中搭载有TPS测试软件平台，所述TPS测试软件平台中集成有待测分机的TPS程序，主控计算机实现对测试平台各种PXI总线测试仪器资源的控制和配置，提供TPS测试软件平台运行的硬件环境；PXI总线测试仪器包括低频数字测试仪器，用于实现对通过测试平台接口传输进来的各类部件测试信号进行接收和处理后交由TPS测试软件平台进行判断，所述低频数字测试仪器包括但不限于：数字多用表、信号源、A/D、状态量数字I/O、高速数字I/O、开关和RS422通信口。

所述TPS程序用于执行将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件的步骤。

综上所述，本申请实施例提供了一种光电经纬仪的故障测试方法及系统，其中，所述光电经纬仪的故障测试方法基于具有统一测试接口的光电经纬仪故障检测系统实现，首先通过所述测试适配器读取由待测分机的各部件测试信号构成的待测分机的测试信号集，然后将所述测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件，从而实现对光电经纬仪待测分机的各个部件的故障诊断的目的，将故障诊断的粒度缩小为构成待测分机的各部件，使得技术人员可以针对出现故障的部件进行维修和具体故障诊断，降低了光电经纬仪的维修和故障诊断的难度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种光电经纬仪的故障测试方法，其特征在于，基于光电经纬仪故障测试系统实现，所述光电经纬仪故障测试系统包括依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台，所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，所述光电经纬仪的故障测试方法包括：

通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集，所述测试信号集包括所述待测分机的各部件测试信号；

将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述测试适配器读取所述光电经纬仪的待测分机的测试信号集的具体过程包括：

确定所述光电经纬仪的待测分机的各部件测试信号及所述待测分机的各部件期望信号；

根据确定的待测分机的各部件测试信号确定待测分机使用的测试接口的各类引脚使用状态；

通过所述测试接口连接所述待测分机与所述测试适配器；

将测试激励信号通过所述测试适配器及所述测试接口传输给所述待测分机，并通过所述测试接口和测试适配器接收所述待测分机返回的各部件测试信号，以获得所述测试信号集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电阻识别引脚包括：厂家识别电阻引脚、待测分机识别电阻引脚和电阻共用引脚。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述待测分机为伺服控制分机时，所述测试信号集包括：厂家识别电阻信号、待测分机识别电阻信号、5V电源输出信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号、俯仰功率级输出信号和RS422串口通信信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述待测分机的测试信号集中的各部件测试信号与各部件期望信号进行比较，确定各所述待测分机中的异常部件包括：

判断所述厂家识别电阻信号是否与厂家识别电阻期望信号相同，且所述待测分机识别电阻信号是否与待测分机识别电阻期望信号相同，如果否，则终止测试；

如果是，根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常，并在各部件测试信号异常时对异常部件进行维修或更换后继续进行根据所述待测分机各部件期望信号依次判断5V电源输出信号、RS422串口通信信号、12V电源输出信号、30V电源输出信号、方位功率级输入信号、俯仰功率级输入信号、方位功率级输出信号和俯仰功率级输出信号与5V电源期望信号是否正常的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测分机串口通信部件期望信号判断RS422串口通信信号是否正常包括：

向所述伺服控制分机的伺服控制板发送测试指令，并根据串口通信部件期望信号判断接收到的RS422串口通信信号是否正常。

7.一种光电经纬仪故障测试系统，其特征在于，包括：依次连接的测试接口、测试适配器和测试平台；其中，

所述测试接口包括电阻识别引脚、通讯引脚、模拟信号引脚和数字信号引脚，用于连接所述测试适配器与光电经纬仪的待测分机；

所述测试适配器用于接收所述测试平台发送的测试激励信号，并将所述测试激励信号转接后通过所述测试接口传送给所述待测分机；和用于通过所述测试接口接收所述待测分机返回的各部件测试信号，并将所述待测分机的各部件测试信号转接后发送给所述测试平台；

所述测试平台用于根据接收到的待测分机各部件测试信号确定所述待测分机中的异常部件。