基于网络的导弹远程测试系统设计与研究*

2021-05-12朱京来冯梦琦顾彬彬马晓东

现代防御技术 2021年2期

朱京来，冯梦琦，顾彬彬，马晓东

(北京电子工程总体研究所，北京 100854)

0 引言

导弹综合测试作为导弹电气性能评估的方法之一，在其研制、生产、维护过程中起着至关重要的作用。目前，一般导弹研制均采用本地测试模式，测试人员、测试设备与被测导弹均处于同一测试现场，由测试操作人员控制测试设备按照测试流程完成相应的测试任务，现场各专业人员负责对导弹各分系统数据进行分析判读。该模式下，为确保测试效率，每个型号导弹的测试均需要在测试现场配备相应数量的数据判读人员，人力成本巨大；同时，对测试数据的分析深度主要取决于现场人员水平，分析深度有限，无法发挥出各专业团队的水平[1]。

因此，为适应测试效率提高、测试数据分析深度加强的新型导弹研制模式，需要建立基于网络的导弹远程测试系统，打通导弹测试试验现场与导弹研制研发中心的数据通路，实现测试设备在前方、测试监控及判读在后方的新型测试模式。

本文重点描述了远程测试系统的设计方法，对体系架构设计、远程测试软件设计以及典型测试流程设计等内容进行了重点描述。最后，结合远程测试技术验证系统，说明了系统设计的验证情况，该技术设计可满足导弹测试需求，并可有效提高测试效率及数据分析深度。

1 基于网络的导弹远程测试系统设计研究

1.1 导弹远程测试体系架构设计

导弹远程测试系统由一个导弹测试管控平台、多个通用测试站点及后台数据综合支持系统组成。导弹远程测试管控平台作为远程测试系统的核心，通过专用试验网络与各通用测试站点完成数据互连，并根据测试需要完成测试任务的远程发起、测试设备的远程控制。同时，系统采用自动判读与远程人工判读相结合的方式对测试数据进行分析，确定被测导弹的状态是否满足测试要求[2-5]。

导弹远程测试系统结构见图1。

图1 网络化远程测试体系结构图

通用测试站点以自动检测设备的形式搭建，采用“通用测试平台+测试程序集”的方式搭建测试环境，通用测试平台提供丰富的对外资源硬件接口、灵活易用的测试程序软件开发环境[6-8]。根据不同被测对象完成相应的适配器、测试程序、测试电缆和专用设备开发，最终集中运行于统一的测试环境，实现一对多的测试需求，提高测试系统的开发效率和通用性。通过测试设备及激励模拟环境的智能化搭建，实现测试系统测试功能的快速重构。

导弹远程测试管控平台作为远程测试系统的控制核心，通过专用试验网络与各通用测试站点及数据支持系统进行数据互连，包括导弹测试调度模块和远程管控模块。通过导弹测试调度模块可实时掌控测试资源、任务等的状态进展情况，并可根据实时任务需求对测试资源、任务等进行快速调配。远程管控模块负责测试过程的控制，处理测试过程的异常问题，可远程发起测试任务、更新测试策略等[9-12]。

后台数据综合支持系统负责完成远程测试平台中产生数据的存储、后台分析工作，同时对后续测试流程的设计、测试数据的判读提供数据支持工作，其包含测试数据综合处理分析平台、导弹全寿命周期数据库、专家系统/故障诊断系统、数据综合处理分析系统等。

1.2 远程测试系统软件设计

远程测试系统软件分为现场测试软件、总控软件2部分，其中现场测试软件布置于通用测试站点的测试设备中，总控软件布置于导弹远程测试管控平台。远程测试系统软件结构见图2。

图2 远程测试软件结构图

现场测试软件具有主控管理、测试执行控制、测试任务配置、测试数据管理和测试调试功能。具有本地和远控2种工作模式，在本地模式下可独立开展测试工作；在远控模式下，与其他软件进行信息交互，按照总控软件的命令开展测试工作。

总控软件作为控制与数据中心，实现现场测试软件和远程控制端与数据判读端间控制命令、测试数据和状态数据的交互，能够同时开展多个测试任务，负责测试指令的发送、数据收集、数据存储与管理及数据的快速分路解析。远程控制端与数据判读端是访问总控软件的端口，测试人员通过远程控制端实现测试管控功能，包括发送指令、控制测试任务执行；通过数据判读端实现数据服务功能，包括同步查看测试数据、测试结果以及其他分析结果。根据系统架构，总控软件可多层布局，实现分层控制和数据管理[13-15]。

1.3 典型测试流程设计

利用导弹远程测试系统可实现测试设备在前方、测试监控及判读在后方的新型测试模式。该模式的试验过程中，总体人员、各分系统判读人员及测试管控人员等都位于“远程管控中心”，测试现场仅保留人员进行必要的试验操作及出现问题时与远端的交互处理等。典型实验流程如下所述：

(1) 测试人员通过远程管控终端向分布式测试站点分发测试策略，待测试站点按要求完成设备自检后，测试人员远程启动测试流程。

(2) 分布式测试站点按照测试流程自动进行测试，在需要人员介入时，自动给出明确的提示(如屏幕显示、语音提示、灯光警示等)。

(3) 测试过程中，测试数据、现场音视频信息等通过本地服务器实时上传至远程管控模块，并分发至远程管控终端及数据判读终端。总体及各分系统判读人员可实时观察相关测试情况；测试人员可实时监测测试设备运行情况，并根据需要调整测试流程执行顺序或终止测试流程。

测试过程中，分布式测试站点能够对关键数据进行实时监控，实现本地紧急处理；数据综合处理分析系统能够对遥测、综测数据等进行自动判读分析，将解析数据及判读结果推送至各终端。

(4) 测试结束后，远程管控模块提供测试数据的查询及详细处理分析功能，供总体及各分系统专业人员进行事后分析确认。

(5) 试验调度终端可根据型号总师、调度等相关人员需要，实时展示当前试验进展情况及测试结果。当系统中存在多个分布式测试站点时，可完成测试资源的远程调配。

通过以上测试流程设计，可实现对测试任务的远程调度、远程执行、远程监控，最大程度上提高测试设备的工作效率，降低测试所需的人力资源成本。

2 基于网络的远程测试技术验证

在2个实验室之间搭建了远程测试技术验证系统，模拟2个型号并行开展远程测试的试验场景，通过对导弹模拟器的测试，验证基于网络的远程测试系统架构的可行性。

实验室1作为测试现场，布置2套导弹综合测试系统，以及远程测试所需的音视频监控设备；实验室2作为远程测试管控中心，布置数据服务器、远程管控终端、数据判读终端，可以进行测试流程管控、测试任务执行以及测试数据判读。同时，布置远程测试及验证所需的语音对讲及视频显示设备。实验室之间通过2根网线相连，将测试数据与音视频监控数据拆分传送，保证了测试过程中数据的可靠传输。远程测试技术验证系统网络拓扑图见图3。

图3 导弹远程测试技术验证系统网络拓扑图

导弹网络化远程测试技术验证系统以导弹模拟器作为被测对象，模拟开展远程测试试验验证工作。试验过程中，测试人员在远程测试管控中心发起测试流程，对测试过程中的关键参数(如导弹供电电压、电流等)进行实时监测，同时通过摄像头对被测对象及测试设备进行远程监测，确保测试过程的安全、可控。测试完成后，数据判读人员在远程测试管控中心完成对测试数据进行分路、判读。远程测试管控中心现场布局见图4。