CN209784829U - 一种通用遥控遥测自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种通用遥控遥测自动测试系统，包括人机界面，PXI/CPCI机箱，资源接口单元和适配器，PXI/CPCI机箱内还设置有电源单元，工控机；人机界面用来实现卫星单机/主机的功能和/或性能测试操作；人机界面还包括用来显示，保存，分析，查询和记录测试数据的程序模块，CPCI母板包括通过零槽控制器来完成集成的多槽的CPCI接口和PXI/CPCI总线，工控机通过PXI/CPCI总线控制各个通用总线卡与采集卡，通过网卡接口与电源控制器进行连接，本实用新型自动化程度及集成度高，通用性强，可扩展性好，维修维护方便，操作方便。

Description

一种通用遥控遥测自动测试系统

技术领域

本实用新型涉及卫星测试技术领域，尤其涉及一种通用遥控遥测自动测试系统。

背景技术

遥控遥测测试系统对于卫星主控通讯系统的测试效率提高与卫星单机及主机故障准确判断有很重要的意义。目前应用比较多的是通过台式设备来进行测试，通过手动来加载各种测试设备来完成功能型测试，具体测试系统结构示意图参考图1，手动完成卫星单机及主机测试需要各种各样的台式设备，所需的设备种类比较多，每次测试完毕的周期非常长，测试结果只能看大概，测试效率非常低，无法实时长时间监测状态，也无法快速完成多次测试，并找出卫星单机及主机故障定位点，偶尔还有损坏单机的可能，风险比较大。

目前的台式设备连线比较多，控制接口主要用千兆网接口，GPIB接口，RS232接口，USB接口等信号完成控制及采集。台式的遥测采集、电流型遥控发送设备、电压型遥控发送设备、没有通讯接口，通过按键选择方式来进行输出命令，通过液晶或者数码管显示当前采集的数据和状态。需要增加仪器和功能时，需要购买定制需要的仪器。一般非标设备，定制周期长，可靠性周期无法保证。测试现场电缆设备比较多，对于人员操作也比较复杂，多人同时操作才能实现测试完整性。

该设备主要缺点如下：

1.测试设备过多，现场比较混乱，安全性不高。

2.成本比较高，维护维修周期过长。

3.测试周期过长，无法提高测试效率。

4.出现故障，难以定位是测试设备还是产品的故障。

5.不能对多个产品测试，且不能完全模拟星载设备工作信号。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种通用遥控遥测自动测试系统，能够自动完成加电、状态设置控制、遥测采集、显示操作，以及支持卫星主机/分机功能、性能测试。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种通用遥控遥测自动测试系统，包括人机界面，PXI/CPCI机箱，资源接口单元和适配器，PXI/CPCI机箱内还设置有电源单元，工控机；所述的人机界面用来实现卫星单机/主机的功能和/或性能测试操作；人机界面还包括用来显示，保存，分析，查询和记录测试数据的程序模块，程序模块用来控制PXI/CPCI机箱资源；所述电源单元包括电源控制器和用于为资源接口单元提供电源的程控直流电源；人机界面连接有工控机，所述工控机还设置有CPCI母板，CPCI母板包括通过0槽控制器来完成集成的多槽的CPCI接口和PXI/CPCI总线，工控机通过PXI/CPCI总线控制各个通用总线卡与采集卡，通过网卡接口与电源控制器进行连接；所述CPCI接口分别连接有通用总线卡与采集卡；所述通用总线卡与采集卡还连接有资源接口单元，资源接口单元通过相应的适配器同卫星单机/主机相连接；所述电源控制器连接程控直流电源，程控直流电源与资源接口单元电连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述的通用总线卡与采集卡包括PXI-1553B1B卡，网卡，PXI-RS422卡，PXI-CAN卡，遥测采集卡，电流遥控卡，电压遥控卡和SPACEWIRE通用总线卡，

本实用新型的进一步改进在于，所述的资源接口单元包括1553B电缆，CAN电缆，异步RS422串口卡电缆，电流型遥控卡电缆，电压型遥控卡电缆和遥测采集卡电缆。

本实用新型的进一步改进在于，所述所述网卡接口为千兆网卡接口，所述网卡接口功能还可由USB接口代替。

本实用新型的进一步改进在于，所述的程控直流电源为ATX电源

本实用新型的进一步改进在于，所述PXI/CPCI机箱还连接有用来输出测试结果的打印机。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)同手动测试相比，通用遥控遥测自动测试系统成本降低很多，可靠性提高很多，能够进行不同类型产品，多个件号的星载控制器的测试，同时维修维护方便，任何一个功能单机的资源卡都不会影响系统的整体功能，维护起来比较方便，周期比较短。

(2)软硬件扩展功能更强。台式仪器一般价格都会比板卡价格高，维修维护周期比较长，采用通用总线卡维护周期降低，当同类卡停产或临时找不到，可以选择同功能的升级软件就能完成功能测试。并具有单个资源的软件控制DEMO和整个系统控制的软件，硬件平台扩展功能也比较强。

(3)过去测试系统测试比较慢是由于人用手动操作，无法满足严格的测试时序并且无法大数据量的记录测试数据用于后续分析产品状态，本实用新型通过软件来记录测试数据，同时通过软件来分析仿真回放测试态的状态。

(4)出现故障时通过软件记录错误数据的结果以及发生时间，从而能人为的分析实际出现问题的原因，快速定位故障发生的原因。

(5)对于多种卫星信号，只需要在通用平台上找对应的资源需求，然后在软件上选择测试件号，进行测试，对于新的型号卫星测试，只需要增加对应的资源升级硬件板卡和软件就可以完成卫星主机/功能单机测试。因此对于多套卫星测试的通用性硬件移植和软件移植都比较容易，开发周期比较短，现场开发调试更加容易。

(6)通用遥控遥测自动测试系统完成卫星单机及主机测试，测试效率提高数十倍，并且能重复多次测试，来完成对卫星单机及主机故障定位；还能在人员不干涉的情况下将数据记录，以便后期性能分析。

(7)通用遥控遥测自动测试系统通过读取每一个适配器的件号序号，来防止人为差错，并能独立添加指令功能，集成度高。

附图说明

图1为现有遥控遥测测试设备结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图2，一种通用遥控遥测自动测试系统，包括人机界面，PXI/CPCI机箱，资源接口单元和适配器，PXI/CPCI机箱内还设置有电源单元，工控机；其特征在于，所述的人机界面用来实现卫星单机/主机的功能和/或性能测试操作；人机界面还包括用来显示，保存，分析，查询和记录测试数据的程序模块，程序模块用来控制PXI/CPCI机箱资源；程序模块具有扩展功能，并具有单个资源的软件控制DEMO和整个系统控制的软件，硬件平台扩展功能也比较强。对于多套卫星测试的通用性硬件移植和软件移植都比较容易，开发周期比较短，现场开发调试比较容易。

电源单元包括电源控制器和用于为资源接口单元提供电源的程控直流电源；人机界面连接有工控机(图中未列出)，所述工控机还设置有CPCI母板(图中未列出)，CPCI母板包括通过零槽控制器来完成集成的多槽的CPCI接口和PXI/CPCI总线，工控机通过PXI/CPCI总线控制各个通用总线卡与采集卡，通过USB接口或网卡接口与电源控制器进行连接；所述CPCI接口分别连接有通用总线卡与采集卡；所述通用总线卡与采集卡还连接有资源接口单元，资源接口单元通过相应的适配器同卫星单机/主机相连接，通用遥控遥测自动测试系统通过读取每一个适配器的件号序号，来防止人为差错，并能独立添加指令功能，集成度高。电源控制器连接程控直流电源，程控直流电源与资源接口单元电连接。

通用遥控遥测自动测试系统采用零槽控制器为控制核心，零槽控制器是一种总线控制设备，通常插在PXI/CPCI机箱的零号槽,零槽控制器也常称为gpib-vxi转换器,一般还具有vxibus系统的零槽功能和资源管理能力，将gpib程控代码转换为vxi命令,并在PXI/CPCI机箱内实时执行。零槽控制器是系统的心脏，它负责系统软硬件的整体调度。

硬件方面，工控机通过PXI/CPCI总线控制各个通用总线卡与采集卡，通用总线卡与采集卡包括PXI-1553B1B卡，网卡，PXI-RS422卡，PXI-CAN卡，遥测采集卡，电流遥控卡，电压遥控卡和SPACEWIRE通用总线卡，网卡采用千兆网卡，通过USB接口/千兆网卡接口与电源控制器进行连接。通过人机界面的测试软件来控制PXI/CPCI机箱资源。采用多槽的CPCI接口的PXI/CPCI机箱，并通过零槽控制器来完成集成，使得整个系统具有类似1553B模块，RS422模块，CAN模块，电源，电压型遥控设备，电流型遥控设备，遥测采集设备等多种资源设备的集成到同一个机箱通过资源接口来和产品对接。

资源接口单元包括1553B电缆，CAN电缆，异步RS422串口卡电缆，电流型遥控卡电缆，电压型遥控卡电缆和遥测采集卡电缆。

程控直流电源优先采用ATX电源，ATX电源作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V，12V，24V的电源。与AT电源相比，ATX电源增加了“+3.3V、+5VSB、PS－ON。

PXI/CPCI机箱还连接有用来输出测试结果的打印机。测试软件根据卫星操作协议及手册相关测试步骤编写，模拟人的操作，保存测试结果，最终通过打印测试结果。

通用遥控遥测自动测试系统对于卫星主控通讯系统的测试效率提高与卫星单机及主机故障准确判断有很重要的意义。通用遥控遥测自动测试系统完成卫星单机及主机测试，测试效率提高数十倍，并且能重复多次测试，来完成对卫星单机及主机故障定位；还能在人员不干涉的情况下将数据记录，以便后期性能分析。

通用遥控遥测设备根据被测产品的测试方法提供硬件环境和软件测试程序集，可实现被测产品的功能、性能测试；实时显示测试结果和信息，测试完成自动保存测试结果，方便测试人员分析和查询。本文档给出了通用遥控遥测设备功能、性能、接口等方面的技术要求，作为通用遥控遥测设备使用的依据。

本实用新型为了适应分系统级联试测试需求而设计，是地面测试系统中重要组成部分，能够完成加电、状态设置控制，以及遥测采集、显示功能；以及支持分系统测试、分系统老练测试。

台式仪器一般价格都会比板卡价格高，维修维护周期比较长，采用通用总线卡维护周期降低，当同类卡停产或临时找不到，可以选择同功能的升级软件就能完成功能测试。

过去测试系统测试比较慢是由于人用手动操作，无法满足严格的测试时序并且无法大数据量的记录测试数据用于后续分析产品状态，本实用新型通过软件来记录测试数据，同时通过软件来分析仿真回放测试态的状态。

出现故障时通过软件记录错误数据的结果以及发生时间，从而能人为的分析实际出现问题的原因，快速定位故障发生的原因。

对于多种卫星信号，只需要在通用平台上找对应的资源需求，然后在软件上选择测试件号，进行测试，对于新的型号卫星测试，只需要增加对应的资源升级硬件板卡和软件就可以完成卫星主机/功能单机测试。

同手动测试相比，通用遥控遥测自动测试系统成本降低很多，可靠性提高很多，能够进行不同类型产品，多个件号的星载控制器的测试，同时维修维护方便，任何一个功能单机的资源卡都不会影响系统的整体功能，维护起来比较方便，周期比较短。

PXI/CPCI机箱前面板右上角为工控机供电指示灯显示区，显示CPCI母板上面的各种电源是否工作正常，左下角为工控机电源开关，左侧为ATX电源，右侧为小挡板，不安装任何设备。工控机后面板左边的小挡板拆掉后安装各功能板卡，板卡连线从后面板出，右边为ATX电源风扇和220V交流输入插座。

本实用新型加电步骤如下：

1)加电前准备：

(1)检测交流电源线是否连接可靠；

(2)检查设备与被测件之间连线是否可靠。

2)加电步骤：

(1)打开机箱后面板上的220VAC/50Hz电源，同时观察机箱前面板“电源”灯亮；

(2)按下前面板电源开关打开工控机，同时观察开关上红色灯亮了；

(3)打开测试软件，通过控制软件进行测试。

3)断电步骤：

(1)通过控制软件发送停止；

(2)通过控制软件发送断电指令让外部供电设备断电；

(3)退出控制软件，工控机关机；

(4)关闭机箱后面板220VAC/50Hz电源。

设备系统连线用户根据设备情况需自行调整，通用测试设备将接口转接到标准J14系列连接器上，用户根据需要自己制作连接被测件电缆进行2次转接。转接电缆与工控机一一对应连接，转接电缆上面有标识，通过标识与CPCI板卡进行正确连接。

进入测试软件：断电情况下在设备前面板上连接测试电缆，将鼠标和键盘连接到两个USB连接器的任意两个接口上，最后连接220V/AC通用连接器的电源线。检查无误后，打开设备总电源开关，等待设备后面板电源指示灯(红灯)点亮后，按下主机电源开关按钮，等待设备正常开机后，双击桌面上”通用遥控遥测软件”图标后，自动打开”初始界面”界面，进入界面后，自动获取已配置的测试型号，点击”确定”按钮进入主界面。点击”取消”按钮，退出通用遥控遥测软件。

以上内容是结合具体实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于此。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，且性能或用途相同，比如本实用新型的进一步改进在于，通过网络或者USB/VXI/GPIB/CAN/RS422等各种总线来控制具有其接口的资源卡来完成系统平台搭建，最终完成测试，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种通用遥控遥测自动测试系统，包括人机界面，PXI/CPCI机箱，资源接口单元和适配器，PXI/CPCI机箱内还设置有电源单元，工控机；其特征在于，所述的人机界面用来实现卫星单机/主机的功能和/或性能测试操作；人机界面还包括用来显示，保存，分析，查询和记录测试数据的程序模块，程序模块用来控制PXI/CPCI机箱资源；所述电源单元包括电源控制器和用于为资源接口单元提供电源的程控直流电源；人机界面连接有工控机，所述工控机还设置有CPCI母板，CPCI母板包括通过零槽控制器来完成集成的多槽的CPCI接口和PXI/CPCI总线，工控机通过PXI/CPCI总线控制各个通用总线卡与采集卡，通过网卡接口与电源控制器进行连接；所述CPCI接口分别连接有通用总线卡与采集卡；所述通用总线卡与采集卡还连接有资源接口单元，资源接口单元通过相应的适配器同卫星单机/主机相连接；所述电源控制器连接程控直流电源，程控直流电源与资源接口单元电连接。

2.如权利要求1所述的通用遥控遥测自动测试系统，其特征在于，所述的通用总线卡与采集卡包括PXI-1553B1B卡，网卡，PXI-RS422卡，PXI-CAN卡，遥测采集卡，电流遥控卡，电压遥控卡和SPACEWIRE通用总线卡。

3.如权利要求1所述的通用遥控遥测自动测试系统，其特征在于，所述的资源接口单元包括1553B电缆，CAN电缆，异步RS422串口卡电缆，电流型遥控卡电缆，电压型遥控卡电缆和遥测采集卡电缆。

4.如权利要求1所述的通用遥控遥测自动测试系统，其特征在于，所述网卡接口为千兆网卡接口，所述网卡接口功能还可由USB接口代替。

5.如权利要求1所述的通用遥控遥测自动测试系统，其特征在于，所述的程控直流电源为ATX电源。

6.如权利要求1所述的通用遥控遥测自动测试系统，其特征在于，所述PXI/CPCI机箱还连接有用来输出测试结果的打印机。