CN110568307A - 一种卫星单机接口自动测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星单机接口自动测试装置及方法。测试装置包括：测试仪器，用于测试卫星单机；开关阵列，其带有输入端口、输出端口、控制端口与开关矩阵；控制器，用于控制测试仪器和开关阵列；第一转接线，用于连接卫星单机的输出端口和开关阵列的输入端口；第二转接线，用于连接开关阵列的输出端口与测试仪器的输入端口。测试方法如下：控制器按照预先规划测试任务序列开展测试任务，并在单项功能测试后更换接入的单机接口和测试仪器，直至所有规划任务序列执行完毕。利用本发明中提供的装置和方法，能够对卫星单机接口进行自动化测试，减少人力成本和时间成本；并依靠自动化设备的可靠性，提高测试的准确性。

Description

一种卫星单机接口自动测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种卫星单机接口自动测试装置及方法，针对卫星地面接口测试提出自动化测试装置及其使用方法，可以实现卫星地面单机的自动化测试。

背景技术

现阶段，大规模的商业卫星星座受到人们的大量关注。国内外计划发射及已经发射由几百颗甚至上千颗卫星构成的商业卫星星座，以实现全球的高通量、低延迟的覆盖。为尽可能降低卫星传输时延，卫星轨道需要尽可能低，但同时低轨道卫星的覆盖范围小，势必增加卫星数量来弥补。如何在卫星制造过程中进行卫星快速测试是必须考虑的问题，高效快速的卫星测试有助于降低成本，缩短制造周期，具有巨大的经济价值。

卫星组装前需进行卫星单机性能测试以验证卫星单机功能正常，该步骤是目前自动化程度较低的环节，主要使用传统的人工测试方法，即根据接口定义，对卫星单机接口用不同设备逐一测试检测。传统的卫星制造过程中，卫星数量少，通常只有一颗卫星，开发自动化接口测试设备相对于上述人工测量是不经济的。

但是，当适用于大量的商业卫星时，人工测试表现出巨大的人工成本及高昂的时间成本。虽然专利“用于卫星电信号接口测试的示波器安全测量装置及方法”(CN107607762A)提出了一种适用于示波器使用的接口测试装置和方法，但是该方法仅适用于示波器能实现的功能性测量，并且依然需要大量人工参与，不能显著提高测试效率。

因此，有必要开发针对卫星接口测试的自动化设备，对卫星单机接口进行自动化测试，减少人力成本和时间成本，并依靠自动化设备的可靠性，提高测试的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何对卫星单机接口进行自动化测试。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于卫星单机接口自动测试的装置和方法，其装置由转接线、开关阵列、控制器、测试仪器组成。首先，通过转接线将卫星单机与开关阵列、测试仪器与开关阵列连接；其次，控制器根据测试任务，控制开关阵列中的开关，使得待测试的单机接口被接通，同时相应的测试仪器接通；最后，控制器按照预先规划测试任务序列开展测试任务，并在单项功能测试后更换接入的单机接口和测试仪器，直至所有规划任务序列执行完毕。具体技术方案如下：

本发明的第一方面，提供了一种卫星单机接口自动测试装置，测试装置包括：

测试仪器，用于测试卫星单机；

开关阵列，其带有输入端口、输出端口、控制端口与开关矩阵；

控制器，用于控制测试仪器和开关阵列的工作；

第一转接线，用于连接卫星单机的输出端口和开关阵列的输入端口；

第二转接线，用于连接开关阵列的输出端口与测试仪器的输入端口。

在一些实施例中，开关阵列的输入端口的管脚数量大于或等于卫星单机的所有被测接口管脚数量之和。

在一些实施例中，开关阵列的输出端口的管脚数量大于或等于测试仪器管脚数量之和。

在一些实施例中，开关阵列的控制端口接受控制器的指令，并控制开关矩阵选择性地断开或接通开关阵列的输入端口和输出端口，使得开关阵列的任意输入端口和输出端口可以实现连接。

在一些实施例中，第一转接线的一端用于连接卫星单机，分为多个接口，每个接口与卫星单机接口相对应；第一转接线的另一端只有一个接口，用于连接开关阵列的输入端口。

在一些实施例中，第二转接线的一端为一个接口，与开关阵列的输出端口相对应；第二转接线的另一端分为多个接口，与测试仪器的输入接口相对应。

本发明的第二方面，提供了一种卫星单机接口自动测试方法，包括如下步骤：

(1)通过转接线分别将卫星单机与开关阵列，将测试仪器与开关阵列连接；

(2)控制器根据测试任务，控制开关阵列中的开关，使得待测试的单机接口被接通，同时相应的测试仪器接通；

(3)控制器按照预先规划测试任务序列开展测试任务，并在单项功能测试后更换接入的单机接口和测试仪器，直至所有规划任务序列执行完毕。

在一些实施例中，控制器首先接收用户的测试序列，测试序列包含端口选通和序列测试两部分。

在一些实施例中，控制器选择性的控制接通开关阵列的输入端口和输出端口，使得当前需要测试的卫星单机端口和测试仪器端口连通，其他端口断开。

在一些实施例中，控制器驱动测试仪器开展测试，保存相应结果；然后根据用户规划的测试任务，进行下一次开关选择接通和测试，直至测试完成。

本发明的有益效果：利用本发明中提供的装置和方法，能够对卫星单机接口进行自动化测试，减少人力成本和时间成本；并依靠自动化设备的可靠性，提高测试的准确性。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本申请，在附图中：

图1是本发明一个较佳实施例中卫星单机接口自动测试设备原理图；

图2是本发明一个较佳实施例中开关阵列原理图；

以上各附图中的附图标记含义如下：

100 卫星单机

101 开关阵列

102转接线

103 转接线

104 控制器

105 测试仪器

201 输入端口

202 输出端口

203 控制端口

204 开关矩阵

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。本说明书用具体实施例来描述本申请，并且可以帮助任何熟悉本发明工艺或系统的人员进行实验操作，但不旨在限制其保护范围。

本申请提出的卫星单机接口测试装置如图1所示，主要由开关阵列101、转接线102、转接线103、控制器104和测试仪器105构成。转接线102用于连接需要测试的卫星单机100所有输出接口和开关阵列101输入接口。转接线103用于连接开关阵列101输出接口与所有需要使用的测试仪器105输入接口。开关阵列101在控制器104的控制下，选择性的连通自身输入和输出接口，实现卫星单机100接口和测试仪器105的选择性连接。测试仪器105在控制器104的控制下完成整个测试。

如图2所示，开关阵列101用于实现卫星单机100和测试仪器105的选择性导通，其由输入端口201、输出端口202、控制端口203及开关矩阵204组成。输入端口201用于连接卫星单机的所有需要测试的单机接口，其管脚数量Ni需大于等于被测单机的所有被测接口管脚数量之和。输出端口202用于连接外部测试仪器105，其管脚数量No需要大于等于所需设备管脚数量之和。上述输入和输出端口可以根据实际卫星单机及所需测试仪器进行调制或者选取。控制端口203接受控制器104的指令，控制开关矩阵204选择性地断开和接通输入端口和输出端口，使得任意输入端口和输出端口可以实现连接。

转接线102用于连接开关阵列101和卫星单机100，实现卫星单机接口与开关阵列101的接口转接。该转接线102分为两端，一端用于连接卫星单机100，分为多个接口，每个接口需与卫星单机接口相对应；另一端只有一个接口，用于连接开关阵列101的输入端口201，需与开关阵列的输入端口相对应。转接线103用于转接开关阵列101的输出端口202和测试仪器105，该转接线103一端为一个接口，需与开关阵列的输出端口202相对应，另一端分为多个接口，与测试仪器的输入接口相对应。上述转接线102和转接线103可以根据不同卫星单机和测试仪器进行更改。

控制器104实现对开关阵列101及测试仪器105的控制。控制器104首先接收用户的测试序列，每次测试序列包含端口选通和序列测试两部分。控制器104通过控制端口203，选择性的选通开关阵列101的输入端口201和输出端口202，使得当前需要测试的单机端口和测试仪器端口连通，其他端口断开。同时控制器104驱动测试仪器105开展测试，保存相应结果。根据用户规划的测试任务，进行下一次开关选通和测试，直至测试完成。特别地，当测试序列中卫星单机输入接口管脚以及测试仪器不冲突时，多个序列可以同时测量，以减少整个测试时间，提升测试效率。

测试仪器105是用于对卫星单机进行接口测试的仪器，根据测试需要，包含示波器、频谱仪等通用设备及其他专用设备，该部分仪器可根据实际测试需要进行组合。上述测试仪器需支持程控功能，即能接受控制器104的指令进行工作。

具体的测试方法流程：

(1)用转接线102将卫星单机100与开关阵列101连接，建立端口管脚对应表。例如，卫星单机具有接口N个，每个接口有M个管脚，则卫星单机接口管脚编号从1-1，1-2一直到编号N-M共N*M个管脚，同时开关阵列101输入端口201编号1～N*M，建立对应的端口管脚对应下表1：

表1

(2)用转接线103将开关阵列101输出端口202与测试仪器105连接，并建立对应端口管脚对应表。例如，测试仪器有H个，每个有I个管脚，则管脚对应表为：

表2

测试仪器端口	开关阵列输出编号
		1-1	1
1-2	2
		……	……
H-I	H*I

(3)控制器104将分解测试序列转换为管脚选通指令，根据所需的测试卫星单机端口管脚，从步骤(1)的对应表中查询开关阵列输入编号，根据所需的测试仪器管脚，从步骤(2)中的对应表中查询开关阵列的输出编号，生成指令通过控制端口203发送给开关矩阵204，使得相应的开关阵列输入管脚和开关阵列输出管脚选通，其他管脚断开；

(4)待步骤(3)中相应的卫星单机接口管脚和测试仪器105中相应仪器管脚接通后，控制器104发送根据测试序列中的测试内容，发送测试指令给测试仪器105，使得相关测试仪器开展测试工作；

(5)待步骤(4)中的测试完成后，进入下一条测试序列任务，重复步骤(3)和步骤(4)；

(6)重复步骤(5)直到所有测试序列完成。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

测试仪器，用于测试所述卫星单机；

开关阵列，其带有输入端口、输出端口、控制端口与开关矩阵；

控制器，用于控制所述测试仪器和所述开关阵列的工作；

第一转接线，用于连接所述卫星单机的输出端口和所述开关阵列的输入端口；

第二转接线，用于连接所述开关阵列的输出端口与所述测试仪器的输入端口。

2.根据权利要求1所述的一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述开关阵列的输入端口的管脚数量大于或等于所述卫星单机的所有被测接口管脚数量之和。

3.根据权利要求1所述的一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述开关阵列的输出端口的管脚数量大于或等于所述测试仪器管脚数量之和。

4.根据权利要求1所述的一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述开关阵列的控制端口接受所述控制器的指令，并控制所述开关矩阵选择性地断开或接通所述开关阵列的输入端口和输出端口，使得所述开关阵列的任意输入端口和输出端口可以实现连接。

5.根据权利要求1所述的一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述第一转接线的一端用于连接所述卫星单机，分为多个接口，每个接口与卫星单机接口相对应；所述第一转接线的另一端只有一个接口，用于连接所述开关阵列的输入端口。

6.根据权利要求1所述的一种卫星单机接口自动测试装置，其特征在于，所述第二转接线的一端为一个接口，与所述开关阵列的输出端口相对应；所述第二转接线的另一端分为多个接口，与测试仪器的输入接口相对应。

7.一种卫星单机接口自动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过转接线分别将卫星单机与开关阵列，将测试仪器与开关阵列连接；

(2)控制器根据测试任务，控制所述开关阵列中的开关，使得待测试的单机接口被接通，同时相应的测试仪器接通；

(3)所述控制器按照预先规划测试任务序列开展测试任务，并在单项功能测试后更换接入的单机接口和测试仪器，直至所有规划任务序列执行完毕。

8.根据权利要求7所述的一种卫星单机接口自动测试方法，其特征在于，所述控制器首先接收用户的测试序列，所述测试序列包含端口选通和序列测试两部分。

9.根据权利要求7所述的一种卫星单机接口自动测试方法，其特征在于，所述控制器选择性的控制接通所述开关阵列的输入端口和输出端口，使得当前需要测试的卫星单机端口和测试仪器端口连通，其他端口断开。

10.根据权利要求7所述的一种卫星单机接口自动测试方法，其特征在于，所述控制器驱动所述测试仪器开展测试，保存相应结果；然后根据用户规划的测试任务，进行下一次开关选择接通和测试，直至测试完成。