用于雷達測試和驗證的自動(dòng)化測試設備

作者：時(shí)間：2012-06-13 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/193739.htm

R. Lauricella - Fiar S.p.A.

A. Pozzi - Fiar S.p.A.

Industry:

Government/Defense, ATE/Instrumentation

Products:

Data Acquisition, Instrument Connectivity, Software

The Challenge:

在無(wú)需操作員在場(chǎng)并在不同的環(huán)境條件下（如老化室內）自動(dòng)測試雷達功能和性能；為設備驗證生成詳細的自動(dòng)化報告。工作站還能夠將所有處理器的雷達軟件下載至雷達內。

The Solution:

在LabWindowsTM/CVI中使用現有的控制GPIB和VXI總線(xiàn)的庫以及DIO板卡控制并采集信號，在運行時(shí)間對信號進(jìn)行處理和分析。使用Active-X來(lái)生成Excel格式的自動(dòng)化報告，說(shuō)明測試過(guò)程的結果。

基于LabWindows/CVI強大適用的多線(xiàn)程、友好的用戶(hù)界面以及在很短的時(shí)間內完成復雜軟件的能力（利用十分有用的庫函數），整個(gè)項目在該系統中成功開(kāi)發(fā)。

從尚未下載雷達開(kāi)始，工作站首先下載雷達并使用服務(wù)性測試感知雷達行為。下一步驟用于使用接受性測試對雷達進(jìn)行進(jìn)一步測試，并通過(guò)驗證步驟對性能進(jìn)行驗證。如果探測到任何故障，操作員能夠通過(guò)故障排除步驟，找出故障發(fā)生的板卡。所有自動(dòng)控制的子系統還可以在工作站顯示器上重現，使操作員能夠進(jìn)行個(gè)別控制和遠程控制。

介紹

項目的目標是驗證雷達的功能和性能。工作臺的設計使用了一些輔助商業(yè)設備，通過(guò)PC 控制器工作臺下方的不同總線(xiàn)進(jìn)行連接。硬件體系結構在程序啟動(dòng)初始化階段顯示在工作臺的顯示器上，此階段將自動(dòng)檢查在相關(guān)的總線(xiàn)上是否存在設備（見(jiàn)圖1）。

圖1.工作臺啟動(dòng)面板，圖像中顯示了總線(xiàn)體系結構的合成圖

此外，工作臺使用DIO 板卡NI PCI-6533（DIO-32HS）以及PCDIO-24 即插即用板卡與雷達測試接入端口相連，從而可以對雷達性能進(jìn)行仿真并監視雷達行為。

軟件使用LabWindows/CVI 多線(xiàn)程方式執行多個(gè)任務(wù)，從而獲得更高效的響應和更好的性能。

多線(xiàn)程機制允許在工作臺的每個(gè)總線(xiàn)上并行執行程序，而不會(huì )發(fā)生任何沖突?？梢詮拿織l總線(xiàn)上采集數據進(jìn)行分析和記錄。

自動(dòng)測試序列代表工作臺的軟件核心，但是工作臺還用來(lái)直接控制雷達的主要總線(xiàn)，從而可以對飛機的運行進(jìn)行仿真，并對雷達的響應進(jìn)行分析。在工作臺前放置了一個(gè)GPIB 指令對象發(fā)生器作為情景仿真器。

硬件系統

硬件系統由下列系統組成：

● GPIB 總線(xiàn)電源（三相、交直流），使雷達設備能夠開(kāi)啟、關(guān)閉并監視電流。GPIB 專(zhuān)用指令可以仿真電氣測試中的瞬時(shí)特性和電壓跳變。

● GPIB 總線(xiàn)的動(dòng)態(tài)運動(dòng)表格可以仿真飛機的運行，通過(guò)使用GPIB專(zhuān)用指令可以生成特定的飛機軌跡和操縱。

● GPIB 總線(xiàn)的光學(xué)工作臺表格仿真對象是否存在。使用GPIB專(zhuān)用指令就能夠改變對象類(lèi)型、形狀和數量。

● 使用GPIB 總線(xiàn)的示波器、萬(wàn)用表和視頻同步發(fā)生器，操作員可以通過(guò)分析信號和數據探測是否發(fā)生故障。這些儀器可以由操作員使用人機界面進(jìn)行獨立和遠程控制。

● GPIB總線(xiàn)的液體冷卻單元對雷達進(jìn)行冷卻并檢查液體的溫度、壓力和流速。這些數據可以用特定的GPIB 指令在運行時(shí)進(jìn)行監視。

● 雷達測試接入端口盒連接到兩塊用于時(shí)間嚴格信號測試的NI PCI-6533（DIO-32HS）板卡，以及用于I/O 數據采集操作的PC-DIO-24 即插即用板卡。

● VXI總線(xiàn)上的開(kāi)關(guān)陣列和HF多路復用器用于對不同的測試接入端口信號以及不同視頻輸出進(jìn)行多路復用。

● GPIB 總線(xiàn)和VXI 總線(xiàn)上的3838/3910 接口可以對所有能夠送入雷達總線(xiàn)的指令進(jìn)行仿真。GPIB 總線(xiàn)用于設置設備，VXI 總線(xiàn)用于嚴格時(shí)間操作和數據變化。

● 老化室使用RS485和兩塊PCI板卡連接到工作臺，可以設置不同的溫度循環(huán)，并對環(huán)境參數進(jìn)行監視。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
整個(gè)項目在LabWindows/CVI 中進(jìn)行開(kāi)發(fā)，利用了它強大實(shí)用的多線(xiàn)程、友好的用戶(hù)界面以及在很短的時(shí)間內完成復雜軟件的能力（利用十分有用的庫函數）。軟件被設計用于執行完全自動(dòng)化的步驟，例如：

● 工作臺自檢——可以檢查工作臺組件是否存在，并對每個(gè)子系統進(jìn)行自檢。測試結果顯示給操作員，并將顯示故障的類(lèi)型。

● 雷達軟件下載——更新下載所有雷達處理器的雷達軟件。在完成下載、對程序啟動(dòng)進(jìn)行確認、檢查內存內容之后，必須在3838/3910 總線(xiàn)上遵照典型的協(xié)議（保留的）。自動(dòng)恢復條件的管理是為了能夠在沒(méi)有關(guān)鍵故障（包括信息重試、塊重試以及程序重載）發(fā)生的時(shí)候能夠繼續工作，在其他情況下，下載程序會(huì )停止，告知用戶(hù)所發(fā)現的問(wèn)題（見(jiàn)圖2）。

圖2.下載程序面板（數據保留/ 未顯示）

● 雷達服務(wù)型測試——用于驗證主要雷達功能的快速非完全測試，可以發(fā)現瑣碎細小問(wèn)題。

● 雷達購買(mǎi)者/ 產(chǎn)品接受測試程序（ATP）——這些代表了客戶(hù)對雷達功能進(jìn)行評價(jià)的基準。所有測試步驟都有通過(guò)/失敗報告，以及一個(gè)使用Active-X庫進(jìn)行生成的具體報告。雷達購買(mǎi)者在產(chǎn)品ATP無(wú)錯地通過(guò)之后將接受雷達，此后ATP對雷達功能進(jìn)行驗證和演示。

購買(mǎi)ATP的用戶(hù)由購買(mǎi)者在其自己的公司內進(jìn)行，在在雷達安裝到飛機上之前他將收到雷達用于這個(gè)步驟。

● 雷達軟件接受測試程序——對軟件需求規范文檔中指定的或者由購買(mǎi)者列出或接受的所有軟件需求進(jìn)行測試。

● 雷達規范程序——由于它能夠展示雷達的電氣性能和環(huán)境性能，所以是最強大的自動(dòng)測試。此外，還能夠對關(guān)鍵區域進(jìn)行檢測和隔離。

所有工作臺子系統都使用GPIB 和VXI 接口進(jìn)行自動(dòng)仿真，使用高速采集用于高速數據獲取。在這些程序中，飛機的軌跡以及目標可以進(jìn)行仿真。（見(jiàn)圖3）

圖3.軌跡仿真面板

● 雷達故障排除程序——在購買(mǎi)者/ 產(chǎn)品ATP 檢測到故障時(shí)使用。有了這個(gè)特性，就可以控制特定的測試序列自動(dòng)找出發(fā)生故障的板卡。

故障隔離度相對板卡的關(guān)系如下：

● 三塊板卡100％

● 兩塊板卡95％

● 一塊板卡90％

每個(gè)雷達板卡都可以尋址找到，以便發(fā)送或接收指令檢測是否正常工作或是對失敗進(jìn)行定位。失敗檢測對于失敗手冊中說(shuō)明的失敗有100％的檢測率。

● 雷達考機程序——能夠通過(guò)仿真任務(wù)中的關(guān)鍵環(huán)境工作條件，對雷達行為進(jìn)行檢查。使用RS485 以及兩塊PCI 板卡，工作臺能夠對溫度室進(jìn)行控制，仿真以下因素：溫度特性；以頻率、幅度以及定時(shí)表達的振動(dòng)特性；對特定雷達區域進(jìn)行仿真的鼓風(fēng)機特性（例如溫度的增加）。

在運行72個(gè)小時(shí)的環(huán)境循環(huán)中，進(jìn)行自動(dòng)電氣測試，并在整個(gè)測試持續時(shí)間內，對數據結果進(jìn)行記錄。用戶(hù)可以提取測試日志文件，以對雷達質(zhì)量進(jìn)行判別（見(jiàn)圖4）。LabWindows/CVI 接口是用戶(hù)友好的，并且能夠簡(jiǎn)化軟件體系結構（事件管理）。