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分布式导弹测试系统设计

作者:时间:2012-12-21来源:网络收藏

摘要:针对目前系统重复配置、资源无法得到充分利用的现状,以LXI总线为基础,综合各种仪器总线的优势,构建了一种多总线融合的系统,在ATML(自动测试标记语言)基础上进行了系统软件的设计和实现,达到测试资源共享、分散操作、集中管理的目的。深入研究了不同总线仪器融合、不同接口模块同步触发的解决途径,为实现仪器可互换性和可移植性奠定了基础。系统较好地满足了当前保障领域的需求,具有一定的工程应用价值。
关键词:LXI总线;导弹测试系统;ATML;同步

0 引言
随着现代武器装备复杂性、综合化、智能化程度的不断提高,导弹测试设备的升级换代不断加快。而现有型号的导弹测试设备大多是自成一体的封闭式结构体系,而且每型导弹都要配备各自的导弹测试设备,使得目前部队导弹测试设备型号多、数量大、分布地点分散,测试资源没有得到充分利用,许多仪器、设备、模块、系统平台等重复配置,造成很大浪费。存在的不足主要表现在以下几个方面:
(1)随着仪器总线经历了由GPIB、CAMAC到VX1、PXI总线的发展过程,导弹测试设备同样经历了这样的发展阶段,因此目前部队配备的导弹测试设备中各种仪器总线并存,结构复杂多样,相互之间不兼容,分布地点分散。
(2)不同型号、不同维护级别的导弹测试设备间缺乏互操作性,系统可移植性差,更新升级困难,无法有效地与外部环境实现测试诊断信息的交互,阻碍了诊断信息的共享和重用,使得诊断效率和准确性低下,无法适应现代多兵种联合作战对多武器系统、多级维护的需要。
(3)现有导弹测试设备广泛采用商业货架产品(COTS),商业产品更新换代快(典型周期为5年),而导弹武器系统的使用寿命往往超过10年,随着测试设备硬件的过时,系统的维护费用将不断攀升。
(4)导弹测试设备型号多,装备技术支援保障所需操作人员也相应增加,不利于部队装备保障力量体系的优化。
测试系统可以通过局域网把分布于各测点、独立完成特定功能的测试设备和测试用计算机连接起来,以达到测试资源共享、分散操作、集中管理、协同工作、负载均衡、测试过程监控和设备故障诊断等目的。因此综合各种仪器总线的优势,以LXI总线为基础,构建多总线融合的导弹测试系统成为军用测试领域的发展趋势之一。

1 分布式导弹测试系统总体结构
由于不同型号导弹测试地点分散,测试流程复杂,测试手段多样,因此适合采用分布式导弹测试系统的体系结构,能够满足测试系统内部各组件间、不同测试系统之间、测试系统与外部环境间信息的共享与无缝交互能力。如果采用目前常用的VXI或者PXI总线结构组成分布式导弹测试系统,系统中每个节点都需要单独组建一套独立的测试系统,然后通过网络相互连接,每个节点都由计算机来控制,系统结构复杂,重复建设,造成资源浪费。
采用LXI总线结构为主体组成分布式导弹测试系统,则可以简化系统配置,节约系统资源,增加系统的灵活性。系统以LXI总线连接各测量仪器模块,LXI设备或模块可以直接通过LXI总线实现对目标的测量与控制,每个LXI设备自带处理器、LAN连接、电源和触发端口,控制计算机与设备之间的通信通过网线传输,不需要重复配置终端计算机;原有的VXI,PXI,CAMAC和GPIB等总线结构的导弹测试设备作为系统的组成部分,通过接口转换器或零槽控制器与LXI总线网络相连接;计算机控制器在操作系统的控制下作为整个测试系统的指令执行器,操作系统为整个测试系统提供文件管理、内存管理、用户界面消息响应、测试结果输出与打印、系统I/O请求处理等服务。系统总体结构如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/192890.htm

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LXI总线结构平台将各种类型的现场仪器(包括GPIB,VXI,PXI,LXI等仪器)挂接在LAN上,打破了传统仪器平台中的测试仪器机箱和零槽控制器的限制,形成一种真正意义上的分布式开放的网络体系结构。

2 测试系统软件设计与实现
为解决导弹测试系统通用性差、开发和维护成本高、系统间缺乏互操作性、应用范围有限等诸多不足,实现仪器可互换性和TPS(测试程序集)重用性、可移植性就成为了通用自动测试系统的重要发展方向。研究开发面向信号的测试软件,实现TPS重用性、可移植性和仪器可互换性,具有较大的意义。
以XML标准为基础开发的信息数据交换语言ATML(Automated Test Markup Language)是一种专用数据交换标准,满足了共享ATE(自动测试设备)和测试信息的需求,使系统之间信息交换更容易,包括测试结果、程序、仪器及测试工作站的功能、技术指标及规范、待测件的规格、需求、诊断及维护信息等一些有价值的信息能够共享、交换、互相操作。采用ATML表达测试诊断信息,将实现分布开放环境中测试诊断信息的无缝交互。ATML继承了XML适用于多种运行环境、便于与各种编程语言交互的优点,将实现测试诊断知识与测试过程的分离,便于测试诊断知识的共享和可移植。而在测试执行过程中,还可以根据测试诊断知识来动态地调度测试运行步骤,实现更有效的故障定位,从而缩短诊断排故时间。
IEEE P1671就是能交换测试设备和测试信息的ATML标准,以XML的格式定义了自动测试系统软件接口,以提高通用自动测试系统软件组件的开放性,定义了在自动测试系统中广泛使用的9种接口,并为每种接口定义了XML格式的语法,以提高用户在特定的需求和应用中扩展ATML接口的灵活性,使测试结果的报告、测试的描述、仪器的描述、测试的结构布局、测试工作站以及待测件的数据等信息标准化。由于在文本文件中含有描述符,它可以在任何平台上操作,计算机程序可以根据模式很容易地解释和分析这些标记,也很容易读懂。基于ATML的应用软件具有灵活性和扩展性,能在系统间互相兼容。


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