CN111245671B - 用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统 - Google Patents

用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，包括：服务端、客户端和终端设备与仪器；其中，服务端与一个或多个客户端采用HTTP网络进行数据交互；客户端与一个或多个终端设备与仪器进行数据交互。在该用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，多台客户端可分别监控多个终端设备及多个仪器，而测试数据则集中在服务端上进行维护；测试场景的大部分输入条件(如协议、接口、仪器)、执行过程(即测试流程)与输出结果(如数据记录、测试报告)都为用户实现了高度可定制化，有效提高了微小卫星激光通信终端在复杂动态试验(如模拟卫星姿态下的跟踪测试)中的测试效率。

Description

用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统
技术领域
本发明属于卫星通信技术领域，尤其涉及一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统。
背景技术
微小卫星激光通信终端是用于星间激光链路高速组网传输的星载终端产品，其地面测试的特点在于：测试场景复杂多变，涉及多类仪器的数据监控；受产品周期限制，测试效率要求高；同系列产品继承性较好，但不同卫星平台用户会对物理接口与传输协议做较大修改，同时会对测试流程提出定制化需求；终端地面测试涉及不同阶段、不同版本、多套产品的测试，测试数据须分类集中存储管理。现有方案难以满足上述需求。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，以满足微小卫星激光通信终端的应用需求。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，包括：服务端、客户端和终端设备与仪器；其中，服务端与一个或多个客户端采用HTTP网络进行数据交互；客户端与一个或多个终端设备与仪器进行数据交互；
服务端，用于集中存储与查询测试数据，向终端设备与仪器提供测试记录的分类上传、查询和下载入口，实现不同终端设备与仪器项目的地面测试在不同阶段多版本的测试输入与数据结果的多级、分类管理；
客户端，用于实现不同版本终端设备与仪器传输协议、物理测试接口、产品测试流程的界面化自定义配置；接收终端设备与仪器发送的用户请求，定义协议、接口、流程、仪器建立测试场景；定制自动生成的测试报告，对测试流程中的产品参数或终端设备状态进行记录与后处理分析。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，版本管理按终端设备项目分类，每个项目对应多版本，每个版本的项目是一组协议、仪器、流程、实验的集合，其中每一项又分为不同版本。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，终端设备的传输接口类型兼容：串口、TCP、UDP、CAN和USB；接口传输报文协议定义帧同步码与帧集合；报文帧由字段列表构成，字段作为子帧定义长度、填充类型、后处理函数信息。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，与项目版本对应的一组测试流程集合，测试流程是由用户定义的一组流程状态跳转列表；其中，流程状态包含持续时间、跳转判决条件、跳转目标状态、跳转时执行的命令或读取的参数等信息。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，生成的测试报告与测试流程对应，包括：实验名称、用户信息、流程信息、需采用表格记录的字段或报文帧集合、需采用图像记录的字段或报文帧集合、需后处理分析的字段集合、需记录的仪器参数。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，客户端通过TCP/IP网络或其他直连物理接口或转发中间件与一个或多个终端设备与仪器进行信息交互；数据与配置信息则通过HTTP网络集中在服务端进行存储管理。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，客户端，包括：监视控制模块和数据处理模块；其中，监视控制模块，包括：版本定义单元、协议定义单元、仪器定义单元、遥测遥控配置单元、试验流程控制单元和试验报告配置单元；数据处理模块，包括：数据收发单元和报文映射单元；
版本定义单元，用于终端项目的版本定义与管理；
协议定义单元，用于定义协议簇，协议簇包含在任意一个个项目版本内，是多个接口协议的集合，每个接口协议与物理接口一一对应，接口协议是多个遥控遥测报文的集合；
试验流程控制单元，用于配置测试试验流程中的过程状态和跳转顺序，并根据设备仪器状态综合调度测试过程中的设备仪器操作；
遥测遥控配置单元，用于配置遥控遥测报文格式，包含各报文字段的格式信息；
报文映射单元，用于获取协议中的报文格式，并根据报文格式由指令参数生成遥控指令报文，或者由遥测报文解析得到遥测参数；
数据收发单元，用于发送遥控报文和接受遥测报文。
在上述用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统中，服务端，包括：版本信息存储单元、协议信息存储单元、仪器信息存储单元、报文记录存储单元、仪器数据存储单元和试验信息存储单元，分别用于存储客户端各定义单元所定义的配置信息。
本发明具有以下优点：
本发明允许用户高度自定义化微小卫星激光通信终端地面测试场景的大部分输入条件、执行过程与输出结果，并通过分布式架构对测试数据进行集中版本管理，实现了地面测试的高度定制化配置与自动化执行，显著提升了终端产品的地面测试效率。
附图说明
图1是本发明实施例中一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统的架构图；
图2是本发明实施例中一种服务端和客户端的组成框图；
图3是本发明实施例中一种自动测试的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。
实施例1
如图1，在本实施例中，该用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，包括：服务端、客户端和终端设备与仪器。其中，服务端与一个或多个客户端采用HTTP网络进行数据交互；客户端与一个或多个终端设备与仪器进行数据交互。客户端通过TCP/IP网络或其他直连物理接口或转发中间件与一个或多个终端设备与仪器进行信息交互；数据与配置信息则通过HTTP网络集中在服务端进行存储管理。
在本实施例中，服务端，用于集中存储与查询测试数据，向终端设备与仪器提供测试记录的分类上传、查询和下载入口，实现不同终端设备与仪器项目的地面测试在不同阶段多版本的测试输入与数据结果的多级、分类管理。客户端，用于实现不同版本终端设备与仪器传输协议、物理测试接口、产品测试流程的界面化自定义配置；接收终端设备与仪器发送的用户请求，定义协议、接口、流程、仪器建立测试场景；定制自动生成的测试报告，对测试流程中的产品参数或终端设备状态进行记录与后处理分析。
在本实施例中，该用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，允许用户高度定制化测试场景的大部分输入条件(如协议、接口、仪器)、执行过程(即测试流程)与输出结果(如数据记录、测试报告)，并通过分布式架构对多台并行产品的测试数据进行集中版本管理，实现地面测试的定制化配置与自动化执行，有效提升终端产品的地面测试效率：
1)多级、分类管理不同终端项目的地面测试在不同阶段多版本的测试输入与数据结果；
2)可定制化的测试输入项，包括终端传输接口、接口传输报文协议、相关监控仪器等内容，允许用户配置不同输入项以建立测试场景；
3)可定制化的自动测试流程，允许用户定义一组包含跳转条件的状态跳转序列以执行特定的测试流程；
4)可定制化生成的测试报告，允许用户选取不同测试参数以多种方式在测试报告中自动完成后处理分析；
5)多台测试终端与仪器由多台客户端同时监控，数据集中存储于服务器的分布式微小卫星激光通信终端地面测试系统架构；
6)提供测试数据查询与测试记录编辑、上传、下载的应用入口。
进一步的，版本管理按终端项目分类，每个项目对应多版本，每个版本的项目是一组协议、仪器、流程、实验的集合，其中每一项又分为不同版本，而实验则又与不同版本的用户配置与输出报告配置相关。
进一步的，终端传输接口类型可兼容串口、TCP、UDP、CAN、USB等类型；接口传输报文协议可定义帧同步码与帧集合，报文帧由字段列表构成，字段可定义长度、填充类型、后处理函数等信息，字段又可定义为子帧；监控仪器定义为可以执行命令和读取状态的软件模块，包含光学功率计、一维转台、多维转台等仪器可供挑选配置。
进一步的，与项目版本对应的一组测试流程集合，测试流程是由用户定义的一组流程状态跳转列表，其中流程状态包含持续时间、跳转判决条件、跳转目标状态、跳转时执行的命令或读取的参数等信息。
进一步的，定制化生成的测试报告与测试流程对应，包含实验名称、用户信息、流程信息、需要表格记录的字段或报文帧集合、需要图像记录的字段或报文帧集合、需要后处理分析的字段集合、需要记录的仪器参数等可选项。
进一步的，应用入口允许登陆用户查询不同产品项目、不同版本下的测试记录，每项测试记录又包含报文收发记录和测试备注记录两项内容，其中备注记录可上传文本及多种附件用于记录测试信息。此外应用还提供用户管理入口，用户根据被分配的不同权限可对数据库完成增、删、改、查操作。
进一步的，产品项目与版本包为一对多的集合关联，而版本包则分别与协议簇、流程、仪器、测试实验都为一对多的集合关联，即每个项目有不同的版本，每个版本又由不同版本的协议、流程、仪器、测试记录等元素构成。
进一步的，仪器信息主要包含三项成员属性，即仪器类型标识、仪器名称、可执行操作列表，其中仪器类型用于标识当前仪器属于哪种特定的仪器设备，操作列表则包含可以执行的控制或读取指令，在测试流程中调用这些操作即可使仪器设备改变状态或读取特定参数值。
进一步的，传输接口信息存储于数据处理模块中，主要包含接口类型及接口配置信息，其中接口类型包含串口、TCP、UDP、CAN、USB等类型。
进一步的，协议信息由协议簇构成，协议簇与报文为一对多的集合关联，报文又与报文字段为一对多的集合关联，与报文响应也为一对多的集合关联。其中：协议簇包含名称、版本号、对应接口、同步码、关联输入文件等属性；报文包含名称、版本号、帧序号、收发方向等属性；报文字段包含名称、字段序号、比特长度、填充/解析类型、后处理函数、校验信息等属性。其中填充/解析类型除字符型、整型、浮点型等类型外还可设为子帧类型，子帧类型的报文字段将会由新的报文帧填充，由此实现复合型的协议结构。此外，通过定义报文字段的后处理函数可定制计算方法。报文响应包含协议、接收报文、发送报文、响应条件、填充方法等属性，目的是为了实现接收响应功能，即在接收到满足特定响应条件的报文帧时自动填充并发送特定格式的响应报文帧，通过定义填充方法可使发送填充参数与接收参数相关。
进一步的，测试流程由试验流程控制单元完成定义配置并存储在数据存储模块试验信息存储单元，与流程状态是一对多的集合关联，其中流程状态包含状态序号、持续时间、跳转判决条件、判决成功时的跳转目标状态序号、判决失败时的跳转目标状态序号、跳转时执行的指令操作等属性。当测试流程运行时，试验流程控制单元会按当前流程状态定义的持续时间进行计时，计时结束时按照跳转判决条件进行计算判决，这里的判决条件可以包含来自接收报文、仪器状态或是文件输入的任何参数，若判决结果为真，将对产品或仪器执行特定的操作指令，然后将跳转至下一状态，当下一状态为空时流程运行结束。
进一步的，测试报告的结构定义由监视控制模块试验报告定义单元完成，主要包含报告名称、项目及版本信息、测试起止时间、测试用户、传输协议信息、仪器信息、测试备注、需要表格记录显示的报文字段集合、需要曲线记录显示的报文字段结合、需要记录二维图像的报文集合等信息。当测试流程结束后，用户选择包含以上配置信息的测试报告模板，试验报告配置单元将自动查询数据并生成测试报告。
实施例2
以某微小卫星激光终端地面捕跟试验在本系统软件上建立试验场景及完成自动测试的运行过程为例。如图2，客户端，包括：监视控制模块和数据处理模块；其中，监视控制模块，包括：版本定义单元、协议定义单元、仪器定义单元、遥测遥控配置单元、试验流程控制单元和试验报告配置单元；数据处理模块，包括：数据收发单元和报文映射单元。服务端，包括：版本信息存储单元、协议信息存储单元、仪器信息存储单元、报文记录存储单元、仪器数据存储单元和试验信息存储单元，分别用于存储客户端各定义单元所定义的配置信息。具体的，如图3：由版本定义单元新建了该终端项目的新版本号用于该测试试验；由协议定义单元新建了一个协议簇包含在该版本内，该协议簇包含一个单一串口传输协议，协议包含若干条遥测遥控报文；由试验流程控制单元新建了一个捕跟试验流程，在该流程中，客户端监视控制模块通过发送仪器指令控制六维机械转台按预定姿态转动尝试捕获目标，同时通过检测红外相机灰度值是否超过临界来判断是否捕获成功并记录完成时间，试验流程控制单元进入比对红外相机灰度值的步骤后，遥测遥控配置单元将准备发送获取仪器状态的指令；此时报文映射单元从遥测信息存储单元获取协议指令报文格式并生成指令报文，然后由报文收发单元从网口发送指令报文；接口转发模块收到读取仪器状态的指令后开始从连接红外相机的物理接口读取仪器状态，接着生成仪器状态报文发送给数据处理模块；报文映射单元从遥测信息存储单元获取协议遥测报文格式，解析接收到的仪器状态报文，然后由遥控遥测配置单元更新红外相机灰度值遥测量；灰度值遥测量更新后，试验流程控制单元比对灰度值是否超过设定临界，若未超过则跳回重复本流程步骤，若超过则认为捕获成功，记录当前时间到服务端的实验信息存储单元，然后退出本流程步骤。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，包括：服务端、客户端和终端设备与仪器；其中，服务端与一个或多个客户端采用HTTP网络进行数据交互；客户端与一个或多个终端设备与仪器进行数据交互；
服务端，用于集中存储与查询测试数据，向终端设备与仪器提供测试记录的分类上传、查询和下载入口，实现不同终端设备与仪器项目的地面测试在不同阶段多版本的测试输入与数据结果的多级、分类管理；
客户端，用于实现不同版本终端设备与仪器传输协议、物理测试接口、产品测试流程的界面化自定义配置；接收终端设备与仪器发送的用户请求，定义协议、接口、流程、仪器建立测试场景；定制自动生成的测试报告，对测试流程中的产品参数或终端设备状态进行记录与后处理分析。
2.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，版本管理按终端设备项目分类，每个项目对应多版本，每个版本的项目是一组协议、仪器、流程、实验的集合，其中每一项又分为不同版本。
3.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，终端设备的传输接口类型兼容：串口、TCP、UDP、CAN和USB；接口传输报文协议定义帧同步码与帧集合；报文帧由字段列表构成，字段作为子帧定义长度、填充类型、后处理函数信息。
4.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，与项目版本对应的一组测试流程集合，测试流程是由用户定义的一组流程状态跳转列表；其中，流程状态包含持续时间、跳转判决条件、跳转目标状态、跳转时执行的命令或读取的参数信息。
5.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，生成的测试报告与测试流程对应，包括：实验名称、用户信息、流程信息、需采用表格记录的字段或报文帧集合、需采用图像记录的字段或报文帧集合、需后处理分析的字段集合、需记录的仪器参数。
6.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，客户端通过TCP/IP网络或其他直连物理接口或转发中间件与一个或多个终端设备与仪器进行信息交互；数据与配置信息则通过HTTP网络集中在服务端进行存储管理。
7.根据权利要求1所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，客户端，包括：监视控制模块和数据处理模块；其中，监视控制模块，包括：版本定义单元、协议定义单元、仪器定义单元、遥测遥控配置单元、试验流程控制单元和试验报告配置单元；数据处理模块，包括：数据收发单元和报文映射单元；
版本定义单元，用于终端项目的版本定义与管理；
协议定义单元，用于定义协议簇，协议簇包含在任意一个个项目版本内，是多个接口协议的集合，每个接口协议与物理接口一一对应，接口协议是多个遥控遥测报文的集合；
试验流程控制单元，用于配置测试试验流程中的过程状态和跳转顺序，并根据设备仪器状态综合调度测试过程中的设备仪器操作；
遥测遥控配置单元，用于配置遥控遥测报文格式，包含各报文字段的格式信息；
报文映射单元，用于获取协议中的报文格式，并根据报文格式由指令参数生成遥控指令报文，或者由遥测报文解析得到遥测参数；
数据收发单元，用于发送遥控报文和接受遥测报文。
8.根据权利要求7所述的用于卫星激光通信终端地面测试的自动化集成测试系统，其特征在于，服务端，包括：版本信息存储单元、协议信息存储单元、仪器信息存储单元、报文记录存储单元、仪器数据存储单元和试验信息存储单元，分别用于存储客户端各定义单元所定义的配置信息。
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