装备远程测试保障技术研究

2012-07-04李涛张强秦亮亮

船电技术 2012年8期

李涛张强秦亮亮

(91550部队，辽宁大连 116023)

0 引言

随着现代装备的高技术化，其结构日益复杂，功能更加强大，各种信息技术、智能技术广泛应用其中。大型装备要求运行保障的高可靠性、维护技能的多学科性和维护决策的科学性[1-4]。为了及时对装备进行科学保障和维护，在加强保障测试技术应用的同时，还需要发展应用远程保障测试技术，及时测试，准确掌握装备的运行状况，对故障进行分析诊断，判断故障部位和原因，提高装备保障速度和有效性。

1 装备现场测试系统的设计

装备远程测试以装备现场测试系统为基础，装备现场测试系统的设计是装备设计的重要组成，是装备保障性设计的关键。装备测试性是装备现场测试系统设计的基础。

装备测试性是设计时赋予装备的一种固有属性，包括可靠性分析与设计、故障模式、影响及危害性分析研究、测试性分析、测试性设计、测试性试验与评价等内容。测试性有别于测试，测试性是装备为测试和故障诊断提供方便的特性，测试是确定装备某种特性的技术操作过程。

装备测试是为了证实系统或部件是否满足规定要求，利用手工或自动设备对其进行测量或评定的过程。从更广泛意义上讲，装备测试包括研制性测试、生产性测试和使用维护性测试，文中装备测试仅指使用维护性测试。装备测试可分为自动测试和手工测试、外部测试和机内测试等。

测试性设计能提高装备自诊断和外部诊断能力，能方便有效地确定装备状态和隔离故障。装备现场测试系统组成参见图 1。现场测试系统通过机内测试接口对装备进行控制和检测，通过测试仪器总线对自动测试仪器系统进行控制，进行装备外部测试。装备现场测试系统设计包括机内自检系统设计（BIT设计）和自动测试系统设计。机内自检系统将故障隔离到外场可更换单元，借助自动测试设备检测能将故障隔离到内场可更换单元。

机内自检系统设计包括部件单元测试系统设计、测试接口设计、机内自检软件设计等。机内自检系统包括主动 BIT、被动 BIT、连续 BIT、周期BIT、启动BIT等形式。

自动测试系统对于雷达等装备来说主要是射频测试系统，用于确定部件的射频特性。对于很多机电装备来说，振动分析仪器也是自动测试系统的一部分。此外，自动测试系统中的测试仪器也可以是各种专门研制的现场信号采集测试、诊断仪器。这些仪器应包括计算机接口，用于连接上位计算机，进行系统集成管理。上位机能控制这些仪器的测试诊断过程。

图1 现场测试系统组成及结构

2 装备远程测试系统结构

对于大型复杂装备，单靠使用者的保障力量很难完成其维护任务。有些时候故障问题非常复杂，需要充分应用信息技术成果，利用设备制造厂家、设计单位的技术优势和多方专家资源，为装备提供更为有效、强大的综合维护保障能力，使复杂装备随时处于良好的性能状态[2]。即充分利用丰富的网络诊断资源，为设备提供远程协作测试诊断服务，快速提供装备技术保障。

装备远程测试系统是装备远程保障测试的基础。远程测试以现场测试为基础，装备远程测试系统与现场测试的连接参见图 2。远程专家在得到授权后，可通过远程网络控制现场测试系统进行信号采集、测试，然后进行状态判断和故障诊断，其他专家可以通过网络观看测试过程并参与分析讨论。装备远程测试软件系统包括客户机/服务器(Client/Server，C/S)和 WEB 浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)等两种模式[1,2]，以及两种模式的混合。这两种模式各有特长，可以进行互换，在必要时也可以采用混合模式。B/S模式结构简单，维护方便。C/S模式在客户机端有一套完整的应用程序，在出错提示、在线帮助等方面功能完善，从而增强了其交互性。

图2 远程测试系统与现场测试系统的连接

2.1 面向设备的远程测试系统结构

为了实现远程测试，现场测试系统必须为远程测试提供控制接口。面向装备的装备远程测试系统以装备为中心，能独立提供远程测试，基于WEB浏览器/服务器模式的远程测试系统结构参见图 3。远程诊断专家与现场测试人员能协同进行装备测试。现场测试软件读取测试数据并存储到数据库中。远程测试诊断专家登陆到装备现场测试计算机 WEB服务器上，通过浏览器查询并下载过去测试数据，能进行更深入的分析研究。在浏览器中运行从WEB服务器上下载的ActiveX组件，能实时控制装备测试并读取显示测试数据。ActiveX组件与现场测试软件应用服务器实时通信，将测试指令发送到现场测试计算机，现场测试软件完成测试并将数据送回ActiveX组件。现场测试软件应用服务器实际上是远程操作代理，接受远程测试操作指令，执行测试并将结果返回远程端。

图3 面向设备的远程测试系结构

在 WEB服务器上还包括内容繁杂的技术手册、操作手册、训练手册、测试手册、维修手册等保障信息。这些信息按照有关的标准有机地组织管理起来，并以最优化的方式将文字、表格、图像、工程图形、声音、视频、动画等多种信息形式显示网络 WEB浏览器上，并以交互的方式进行查阅。将维修测试技术人员或系统操作人员所需的信息，方便精确地展现在使用者面前，能加速装备使用和保障活动的实施。

2.2 面向诊断中心的装备远程测试系统结构

面向诊断中心的装备远程测试系统是指原始厂商为保障装备运行，为装备使用阶段提供技术保障服务而建立的技术系统，或者是装备密集机构为对装备统一进行保障管理而建立的测试监视系统。其系统结构参见图 4。实事上，其中的诊断中心是各种级别的集中管理中心，如舰船级监管中心、飞机级管理中心等。这些中心进行互连，能组成更大范围的测试保障管理中心。

在面向诊断中心的装备远程测试系统中，现场测试计算机与中心可以通过各种网络进行连接，如MODEM、专线、GPRS等，组成客户机/服务器结构。诊断管理中心作为客户机，向现场测试计算机服务器发出各种请求并得到响应。基地级诊断管理中心或原始厂商维修保障中心运行的软件包括远程测试应用服务器、数据库服务器和 WEB服务器，管理所属各种设备，是多种装备测试软件系统的集成。诊断专家利用浏览器登陆到诊断管理中心 WEB服务器上，进行分管装备的各种协同测试和诊断。远程测试应用服务器相当于通信代理服务器，将诊断专家的测试指令转发给现场测试计算机，将现场测试计算机返回的测试结果数据转发给诊断专家。

图4 面向诊断中心的远程测试系统结构

2.3 复合结构的装备远程测试系统结构

将面向设备的远程测试系统结构和面向诊断中心的装备远程测试系统结构相结合，就可组成复合结构的装备远程测试系统，即集成网络测试系统，如图5所示。复合结构主要面向大型装备（或工程）、原始厂商或基地级装备管理机构。大型装备一般要求既能独立测试保障，也能得到远程测试和支援；装备管理机构或原始厂商能对大型装备进行全寿命保障和支持。