CN108020773A - 一种电子系统的多用途测试性试验验证平台及其验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，包括机柜和接口适配器组，所述机柜包含三台测试机箱和2台分立式直流电源，三台测试机箱分别为LXI、PXI1、PXI2机箱，用于集成验证平台所有的板卡式硬件资源，所述接口适配器组用于连接机柜和被测对象，完成指定形式的故障注入操作和对被测对象进行故障注入和测试操作。还公开了一种验证方法。本发明的验证平台和方法，可以对测试性试验完成精准、便捷、安全的故障注入，并且具有一定的信号测试测量能力，提高的了测试性试验的试验效率。

Description

一种电子系统的多用途测试性试验验证平台及其验证方法

技术领域

本发明属于测试性试验领域，具体涉及一种电子系统的多用途测试性试验验证平台及其验证方法。

背景技术

测试性是装备便于测试和诊断的重要设计特性，在装备生命全周期开展测试性相关工作与技术研究具有重要的学术价值和工程指导意义，经过多年的发展，测试性已经成为了和可靠性、维修性同等重要的独立学科，而为了实现对装备测试性设计水平的考核，需要对装备的测试性水平进行评价与验证。

目前，一种比较直接且有效地方法为开展测试性验证试验，主要实现的技术手段为故障注入，其作为测试性试验中的核心，在验证工作中处在十分重要的地位。故障注入技术诞生于20世纪70年代，并在数十年中迅速发展，已成为进行产品诊断能力和测试性设计验证的一种重要技术手段，故障注入技术通过人为地向受试样件注入故障，实现对受试样件的故障模拟，从而在短时间内获得足够多的故障样本，进而实现对受试产品测试性指标的评估与测试性设计的评价。

一般情况下，测试性验证试验工作在实验室条件下开展，而为了在短时间内获得足够多的故障数据，加速测试过程，提高试验效率，需要有一个一体化的的试验系统来支撑试验的开展，主要有3个要求：1，故障注入的精确化、半自动化、安全化程度有待进一步提高；2，注入的故障模式种类有待进一步扩充；3，系统具备有较强的测试能力，能够实现故障注入与测试一体化操作。

发明内容

本发明的目的是：针对实验室条件下的电子系统的测试性试验验证，设计了一种适用于实验室条件下多用途测试性试验验证平台及其验证方法，从实现精准、便捷、安全故障注入以及信号测试测量的角度出发，拓展了原来的测试性试验设备的横向与纵向能力，以期能为电子系统与产品测试性设计的验证与评价提供一种切实可行的新途径。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，包括机柜和接口适配器组，所述机柜包含三台测试机箱和2台分立式直流电源，三台测试机箱分别为LXI、PXI1、PXI2机箱，用于集成验证平台所有的板卡式硬件资源，所述接口适配器组用于连接机柜和被测对象，完成指定形式的故障注入操作和对被测对象进行故障注入和测试操作，包括4个接口适配器，分别为通用接口适配器、后驱动接口适配器、单级开关级联接口适配器和多点信号共地接口适配器。

其特征在于，LXI机箱装配有程控电阻板卡、程控开关板卡与LXI零槽控制器。

其特征在于，PXI1机箱装配有万用表板卡、恒流/压源板卡、开关板卡、反射内存板卡、示波器板卡、TTL板卡、FPGA板卡、GPIB板卡和PXI1零槽控制器，PXI1零槽控制器控制万用表板卡、恒流/压源板卡、开关板卡、反射内存板卡、示波器板卡、TTL板卡、FPGA板卡、GPIB板卡的工作状态，同时还能控制LXI零槽控制器以对程控电阻板卡和程控开关板卡的工作状态进行控制。

其特征在于，PXI2机箱装配有反射内存板卡、1553B总线板卡、422总线板卡、ARINC429总线板卡、CAN总线板卡、AFDX总线板卡、I/O总线板卡和PXI2零槽控制器，PXI2零槽控制器控制反射内存板卡、1553B总线板卡、422总线板卡、ARINC429总线板卡、CAN总线板卡、AFDX总线板卡、I/O总线板卡的工作状态。

其特征在于，2台分立式直流电源互为备份，为被测对象供电。

其特征在于，通用接口适配器将机柜发来的所有故障注入和测试操作经公共对接接口引出，形成通用接口适配器接口，呈现给使用人员。

其特征在于，后驱动接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的恒流/压源板卡、程控开关板卡、万用表板卡、示波器板卡和TTL板卡中的必要资源引出，形成单级后驱动接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行后驱动故障注入。

其特征在于，单级开关级联接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中程控电阻板卡、万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡、程控开关板卡中的必要资源引出，形成单级开关级联接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行单点级联故障注入。

其特征在于，多点信号共地接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的程控电阻板卡、万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡、程控开关板卡中的必要资源引出，形成多点信号共地接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行多点共地故障注入。

一种电子系统的多用途测试性试验验证方法，包括以下步骤：

步骤1：开启验证平台，根据电子系统具体试验用例的特点从接口适配器组中选择合适的适配器，并将选择的适配器连接至机柜；

步骤2：检查验证平台中所有的板卡是否完整，功能是否正常；

步骤3：进行试验用例准备，确定执行本次故障注入所需要的板卡，然后确定执行本次故障注入所需要的适配器接口，将被测对象的故障注入点和测试点与适配器接口连接；

步骤4：执行故障注入，运行PXI1零槽控制器上的上位机软件，对受试电子系统进行故障注入操作，得到故障注入成功判据，依据故障注入成功判据判断试验是否成功，如果注入成功，则进行试验数据的记录，将试验数据记录至PXI1零槽控制器的硬盘内，否则调整试验部署，重新执行故障注入；

步骤5：进行被测对象恢复，包括如下两个步骤：

步骤51：拆除被测对象连接，恢复被测对象；

步骤52：进行一次被测对象试验后功能性能检测，如果被测对象正常，则本次试验用例执行结束，否则进行被测对象故障分析，同时进行被测对象技术状态恢复，如果技术状态恢复正常则本次试验用例执行结束，否则更换被测对象，同时结束本次试验用例。

有益效果：

本发明针电子系统的测试性试验，提出了一种面向电子系统的多用途测试性试验验证平台，借助该平台，可以开展实验室条件下的电子系统测试性试验，可以完成精准、便捷、安全的故障注入，并且具有一定的信号测试测量能力，大大的拓宽了传统的测试性试验设备能力的深度与广度，提高的了测试性试验的试验效率，简化了测试性试验的流程与步骤。可以为电子系统测试性设计的验证与评价提供一种切实可行的新途径。

附图说明

图1为一种电子系统的多用途测试性试验验证平台原理图

图2为验证平台连接关系图

图3为本发明装置进行故障注入工作流程图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明的一种用于电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特点在于：将传统的测试测量设备与故障注入设备相结合，将所有的故障注入资源与测试资源集成在一个平台内，并由统一的控制器端进行控制，并使用高速互联总线(PXI总线与LXI总线)实现平台内相关的硬件资源与控制器端的互联。它的的原理图如图1所示，机柜所包含的硬件资源如下表所示：

表1机柜硬件资源表

其中，适配器是电子系统的多用途测试性试验验证平台的最终操作平台，是面向使用层面上的最重要部件，主要功能是完成被测对象与公共对接接口的公共测试资源的信号汇总与分配，其连接关系如图2所示。

4个接口适配器，分别为通用接口适配器、后驱动接口适配器、单级开关级联接口适配器和多点信号共地接口适配器。

通用接口适配器能够将验证平台中包含的所有故障注入与测试资源经公共对接接口引出，并合理调整各资源接口的间距位置，在接口适配器上将所有资源以插孔，弹簧片，针脚的形式呈现给使用人员，使用人员可直接通过跳线、插针等形式，实现验证平台的硬件资源的良好的对接。

后驱动接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的恒流/压源板卡与后驱动故障注入专用功能模块相连并经输出端引出，可实现后驱动故障注入。通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的程控开关板卡、万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡与后驱动注入专用功能模块连接，控制故障注入的通断频率，测量故障注入点的电压，可实现后驱动故障注入的控制与故障注入并同时完成相关信号测试测量。

单级开关级联接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中程控电阻板卡与单级开关级联适配器中单级开关级联注入专用功能模块所需的程控电阻输入端相连,并且将机柜中的万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡与单级开关级联适配器中单级开关级联注入专用功能模块所需测量的输入端相连；再将机柜中的程控开关板卡与单级开关级联适配器中单级开关级联注入专用功能模块所需单点级联的输入端连接；通过上述资源的配置与配合，可对被测对象实现连接状态、压降、阻性负载、容性负载、感性负载进行强制改变至故障预设值，并对相应故障注入的物理量进行测量，并且通过故障注入平台的程控开关或单级开关级联注入专用功能模块内的手动开关对被测对象的故障注入点进行单点级联故障注入的操作。

多点信号共地接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的程控电阻板卡与多点共地适配器中多点共地注入专用功能模块所需的可控电阻输入端相连,并且将故障注入平台中的万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡与多点共地适配器中多点共地注入专用功能模块所需测量的输入端相连；并且再将故障注入平台中的程控开关板卡与多点共地适配器中多点共地注入专用功能模块所需多点共地的输入端连接；通过上述资源的配置与配合，可对被测对象实现连接状态、压降、阻性负载、容性负载、感性负载进行强制改变至故障预设值，并对相应故障注入的物理量进行测量，并且通过故障注入平台的程控开关板卡或多点共地注入专用功能模块内的手动开关对被测对象的故障注入点进行多点共地的操作。

基于本发明所述的一种适用于电子系统的多用途测试性试验验证平台的故障注入方法，如图3所示，该方法的具体步骤如下：

步骤1：开启验证平台，根据电子系统具体试验用例的特点从接口适配器组中选择合适的适配器，并将选择的适配器连接至机柜；

步骤2：检查验证平台中所有的板卡是否完整，功能是否正常；

步骤3：进行试验用例准备，确定执行本次故障注入所需要的板卡，然后确定执行本次故障注入所需要的适配器接口，将被测对象的故障注入点和测试点与适配器接口连接；

步骤4：执行故障注入，运行PXI1零槽控制器上的上位机软件，对受试电子系统进行故障注入操作，得到故障注入成功判据，依据故障注入成功判据判断试验是否成功，如果注入成功，则进行试验数据的记录，将试验数据记录至PXI1零槽控制器的硬盘内，否则调整试验部署，重新执行故障注入；

步骤5：进行被测对象恢复，包括如下两个步骤：

步骤51：拆除被测对象连接，恢复被测对象。

步骤52：进行一次被测对象试验后功能性能检测，如果被测对象正常，则本次试验用例执行结束，否则进行被测对象故障分析，同时进行被测对象技术状态恢复，如果技术状态恢复正常则本次试验用例执行结束，否则更换被测对象，同时结束本次试验用例。

Claims (10)

1.一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，包括机柜和接口适配器组，所述机柜包含三台测试机箱和2台分立式直流电源，三台测试机箱分别为LXI、PXI1、PXI2机箱，用于集成验证平台所有的板卡式硬件资源，所述接口适配器组用于连接机柜和被测对象，完成指定形式的故障注入操作和对被测对象进行故障注入和测试操作，包括4个接口适配器，分别为通用接口适配器、后驱动接口适配器、单级开关级联接口适配器和多点信号共地接口适配器。

2.如权利要求1所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，LXI机箱装配有程控电阻板卡、程控开关板卡与LXI零槽控制器。

3.如权利要求2所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，PXI1机箱装配有万用表板卡、恒流/压源板卡、开关板卡、反射内存板卡、示波器板卡、TTL板卡、FPGA板卡、GPIB板卡和PXI1零槽控制器，PXI1零槽控制器控制万用表板卡、恒流/压源板卡、开关板卡、反射内存板卡、示波器板卡、TTL板卡、FPGA板卡、GPIB板卡的工作状态，同时还能控制LXI零槽控制器以对程控电阻板卡和程控开关板卡的工作状态进行控制。

4.如权利要求3所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，PXI2机箱装配有反射内存板卡、1553B总线板卡、422总线板卡、ARINC429总线板卡、CAN总线板卡、AFDX总线板卡、I/O总线板卡和PXI2零槽控制器，PXI2零槽控制器控制反射内存板卡、1553B总线板卡、422总线板卡、ARINC429总线板卡、CAN总线板卡、AFDX总线板卡、I/O总线板卡的工作状态。

5.如权利要求1所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，2台分立式直流电源互为备份，为被测对象供电。

6.如权利要求4所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，通用接口适配器将机柜发来的所有故障注入和测试操作经公共对接接口引出，形成通用接口适配器接口，呈现给使用人员。

7.如权利要求6所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，后驱动接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的恒流/压源板卡、程控开关板卡、万用表板卡、示波器板卡和TTL板卡中的必要资源引出，形成单级后驱动接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行后驱动故障注入。

8.如权利要求7所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，单级开关级联接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中程控电阻板卡、万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡、程控开关板卡中的必要资源引出，形成单级开关级联接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行单点级联故障注入。

9.如权利要求8所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台，其特征在于，多点信号共地接口适配器通过公共对接接口与机柜相连接，并将机柜中的程控电阻板卡、万用表板卡、示波器板卡、TTL板卡、程控开关板卡中的必要资源引出，形成多点信号共地接口适配器接口，对被测对象的故障注入点进行多点共地故障注入。

10.采用如权利要求1所述的一种电子系统的多用途测试性试验验证平台执行的验证方法，包括以下步骤：

步骤1：开启验证平台，根据电子系统具体试验用例的特点从接口适配器组中选择合适的适配器，并将选择的适配器连接至机柜；

步骤2：检查验证平台中所有的板卡是否完整，功能是否正常；

步骤3：进行试验用例准备，确定执行本次故障注入所需要的板卡，然后确定执行本次故障注入所需要的适配器接口，将被测对象的故障注入点和测试点与适配器接口连接；

步骤4：执行故障注入，运行PXI1零槽控制器上的上位机软件，对受试电子系统进行故障注入操作，得到故障注入成功判据，依据故障注入成功判据判断试验是否成功，如果注入成功，则进行试验数据的记录，将试验数据记录至PXI1零槽控制器的硬盘内，否则调整试验部署，重新执行故障注入；

步骤5：进行被测对象恢复，包括如下两个步骤：

步骤51：拆除被测对象连接，恢复被测对象；

步骤52：进行一次被测对象试验后功能性能检测，如果被测对象正常，则本次试验用例执行结束，否则进行被测对象故障分析，同时进行被测对象技术状态恢复，如果技术状态恢复正常则本次试验用例执行结束，否则更换被测对象，同时结束本次试验用例。