自动测试系统产品体系研究

方开庆 中国电子科技集团第四十一研究所 266555



自动测试系统产品体系研究

方开庆 中国电子科技集团第四十一研究所 266555

【文章摘要】

测试技术快速发展，自动测试系统的体系结构也愈加完善。本文按照技术应用分类方式将自动测试系统划分为通用测试系统、故障诊断与故障预测系统、嵌入式测试与可测性设计验证系统三类系统，分别对三类系统的体系结构进行了详细的说明。

【关键词】

自动测试系统；体系结构；分类

0　引言

随着当代电子技术和计算机技术的快速发展，测试技术也得到了迅速的发展，由早期的手动测试逐步发展到通用测试的阶段，即从体系结构上实现开放式设计体制。即实现测试设备标准化、模块化、通用化、系列化设计体制（现在通称“三化”：通用化、系列化、组合化）达到系统资源、软件资源、硬件资源共享。

图1　通用测试系统产品体系

图2　故障诊断与故障预测测试系统体系结构图

1　自动测试系统体系结构

自动测试系统（ATS）具有三个主要部分：自动测试设备（ATE）、TPS及测试环境。ATE包括试验设备和测量仪表、宿主计算机、切换装置、通信总线、接收机和系统软件。宿主计算机控制试验和测量设备以及TPS的执行。系统软件控制试验台并且使TPS得以开发和执行。

自动测试系统产品体系结构，是指采用各种测试技术和测试设备组成自动测试系统的结构方式，包括系统的硬件结构设计和软件的驱动、算法研究、结果分析处理、系统集成等方面，定义了一系列的测试设备的设计原则、原理和软件结构。体系结构是设计、组建测试装备的核心测试技术。体系结构研究的首要任务是保证在测试装备中测试仪器设备的可互换性。它建立在测试技术的基础上，随微电子技术、计算机技术、通信网络技术的发展而发展。

2　自动测试系统体系分类规则

自动测试系统主要服务于各种武器装备及各类电子产品，从方案设计开始就必须考虑测试与可测试性问题。武器装备及电子产品测试往往涉及多个门类、多个品种的测试装备，大型武器装备及电子产品的测试也是一个系统工程，必须统筹考虑、统一规划、统一组织实施。本文以被测件所涉及技术领域为划分依据，将自动测试系统分为通用自动测试系统、故障诊断与故障预测系统、嵌入式测试与可测性设计验证系统三类系统。

3　按照技术应用划分的自动测试系统

按照技术应用分类方法是按照自动测试系统所在技术领域进行划分。通过搜集大量的自动测试系统的相关资料的基础上总结出了符合武器装备全寿命周期要求的自动测试系统的产品体系结构，包括三种类型：

（1）通用自动测试系统；

（2）故障诊断与故障预测系统；

（3）嵌入式测试与可测性设计验证系统。

3.1通用测试系统

通用测试系统是指采用计算机控制，能实现自动化测试的系统，也就是对能自动完成激励、测量、数据处理并显示或输出测试结果的一类测试系统的统称。这类系统通常是在标准的测控系统或仪器总线的基础上组建而成的，具有高速度、高精度、多功能、多参数和宽测量范围等众多特点，是武器装备全寿命过程中重要的一类测试装备。其产品体系结构如图1所示。

通用测试系统产品体系包括三个层次，顶层是自动测试软件和统一、标准的硬件平台；第二层包括n类二级通用测试平台，分别为电子信息系统共用部件和模块测试平台、雷达测试平台、电磁环境测试平台、通信与电子对抗测试平台、嵌入式测试与远程测试平台，每个门类有若干个品种；第三个层次在通用测试平台基础上，针对具体测试对象，通过二次开发研制各类自动测试系统。

3.2故障诊断与故障预测测试系统

故障诊断与故障预测测试系统是在自动测试与综合测试系统的平台体制理念和基础上通过增加综合故障诊断软件等构建的用于武器装备各层级的故障预测与健康管理、故障诊断、故障定位、维修指导和维修后重新评估的一类自动测试系统产品，是集信息获取、信息融合、专家系统、辅助决策、维修向导、健康管理等技术于一体的综合化、自动化测试产品，可应用于试验、维修保障及状态监控的全过程。如图2所示。

故障诊断与故障预测测试系统产品体系包括三个层次，顶层是包含综合故障诊断软件的自动测试软件平台和统一、标准的硬件平台；第二层按照被测对象来分，故障诊断与故障预测测试系统包括芯片级故障诊断与故障预测测试系统、电路板及模块故障诊断与故障预测测试系统、装备系统级故障诊断与故障预测测试系统等；按照使用定位来分，包括现场级故障诊断与故障预测测试系统、基地级故障诊断与故障预测测试系统、工厂级故障诊断与故障预测测试系统等；第三个层次是在第二层次的基础上针对武器装备各层级构成的实际具体应用和测试对象，通过二次开发研制各类专用故障诊断和故障预测测试系统。其中，综合故障诊断软件包括数字电路测试诊断软件（LASAR）、边界扫描测试与诊断软件、综合诊断软件、预测与健康管理（PHM）系统软件、故障建模与仿真软件、智能故障诊断专家系统软件与远程故障诊断软件等。

3.3嵌入式测试与可测试性设计验证评估系统

嵌入式测试与可测试性设计验证评估系统是自动测试技术一种特殊形式，与被测对象结合紧密，由于其重要性越来越得到主管部门和研究机构的重视。从事通用测试技术研究的专业单位和装备研制单位，要更好地掌握通用测试仪器的发展需求，借鉴国外成功经验，必须研究测试性与嵌入式技术。测试性与嵌入式测试平台的产品体系如图3所示。

图3　测试性与嵌入式测试平台的产品体系

嵌入式测试与可测试性设计验证评估设备包括设计开发平台和测试验证平台，设计开发平台包括设计标准、设计工具和仿真优化工具；测试验证平台包括了故障模拟注入系统和BITE测试系统、验证评估系统。

4　总结

本文自动测试系统分类方法是按照技术应用进行分类，这种分类方法有助于测试系统产品体系建立的条理化和前瞻性，按照武器装备及电子产品涉及的技术领域，进行高度综合，横向上可以拓宽整个测试领域，纵向上可以依据先进的自动测试技术和测试理论为支撑，有针对性的制定自动测试系统的技术战略规划，为自动测试系统的高速发展，提供有力支撑。

【参考文献】

［1］李行善，左毅，孙杰.自动测试系统集成技术［M］.北京：电子工业出版社，2004.

［2］黄建军.通用自动测试系统（ATS）体系结构及关键技术［J］.火力与指挥控制，2009.

［3］陈军荣，周辉.自动测试系统的分类及测试需求分析［J］.科技信息，2011