一種衛(wèi)星有效載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

何銘俊，趙 川，姬云龍

(航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京 100194)

0 引言

隨著對(duì)航天產(chǎn)品需求的增加，我國(guó)航天事業(yè)飛速發(fā)展，小衛(wèi)星已經(jīng)成為我國(guó)軍用航天裝備體系和民用航天服務(wù)體系的重要力量，目前在小衛(wèi)星綜合測(cè)試方面，已經(jīng)形成了獨(dú)具小衛(wèi)星特色的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，有力地支撐了目前各類衛(wèi)星的研制測(cè)試任務(wù)。然而，隨著未來(lái)小衛(wèi)星領(lǐng)域新型號(hào)的規(guī)劃、新技術(shù)的應(yīng)用、型號(hào)數(shù)量的急劇增加、任務(wù)復(fù)雜度的不斷增長(zhǎng)等，給未來(lái)小衛(wèi)星測(cè)試帶來(lái)了任務(wù)數(shù)量和技術(shù)難度的雙重挑戰(zhàn)，對(duì)綜合電性能測(cè)試環(huán)節(jié)提出了更高的要求[1-3]。如何提高有效載荷的測(cè)試質(zhì)量及效率，是目前國(guó)內(nèi)外測(cè)試專家一致探討的話題。一方面，航天項(xiàng)目對(duì)星上載荷的質(zhì)量和可靠性有著極高的要求，測(cè)試過(guò)程中需要對(duì)星上載荷進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試；另一方面，航天項(xiàng)目面臨著載荷儀器功能復(fù)雜、項(xiàng)目周期短、預(yù)算低等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的不同載荷儀器EGSE(electrical ground support equipment)由儀器的研制單位獨(dú)立提供，不能融入目前的測(cè)試自動(dòng)化。自20世紀(jì)80年代起，ESA等國(guó)內(nèi)外航天機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)展了EGSE平臺(tái)的研究，國(guó)內(nèi)也有多家廠所及科研機(jī)構(gòu)著手研制有效載荷的測(cè)試自動(dòng)化，但是尚不具備將獨(dú)立的載荷儀器EGSE融入測(cè)試自動(dòng)化，提高有效載荷的測(cè)試質(zhì)量及效率的完整解決方案[4-6]。

目前小衛(wèi)星在現(xiàn)有綜合測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外其它先進(jìn)衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮小衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求，特別是未來(lái)空間軍事體系下的小衛(wèi)星編隊(duì)飛行、衛(wèi)星星座發(fā)展情況，以及新型星上綜合電子、快速測(cè)試等未來(lái)測(cè)試技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，構(gòu)建了通用集成化、自動(dòng)化航天器綜合測(cè)試系統(tǒng)，重點(diǎn)突破了新型綜合測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)、通用測(cè)試設(shè)備接口、規(guī)范測(cè)試系統(tǒng)接口、自動(dòng)化測(cè)試智能監(jiān)視判讀、測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)管理等關(guān)鍵技術(shù)，解決了快速測(cè)試、設(shè)備遠(yuǎn)程管理等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)小衛(wèi)星測(cè)試的集成化、規(guī)范化、自動(dòng)化，解放了測(cè)試人力資源，提高了測(cè)試效率[7-10]。本文正是依靠某遙感衛(wèi)星有效載荷測(cè)試需求，在研制專用的有效載荷EGSE基礎(chǔ)上進(jìn)行平臺(tái)自動(dòng)化測(cè)試擴(kuò)展，并以此為平臺(tái)采用全面有效的測(cè)試和評(píng)估方法，完成對(duì)遙感衛(wèi)星有效載荷的準(zhǔn)確、全面地測(cè)試。

1 系統(tǒng)方案

1.1 總體結(jié)構(gòu)

小衛(wèi)星本地自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)的主體架構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)主要包括總控設(shè)備(OCOE，overall check out equipment)和分系統(tǒng)專用測(cè)試設(shè)備(SCOE,special check out equipment)組成，其中SCOE又主要包括測(cè)控測(cè)試設(shè)備、供配電測(cè)試設(shè)備、星務(wù)測(cè)試設(shè)備、姿軌控測(cè)試設(shè)備、數(shù)傳測(cè)試設(shè)備、載荷測(cè)試設(shè)備等。整個(gè)OCOE與SCOE通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)互相連接成為一個(gè)分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

圖1 小衛(wèi)星本地自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

OCOE構(gòu)成了小衛(wèi)星本地自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的核心，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)是小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的配置庫(kù)，存放所有小衛(wèi)星型號(hào)的配置信息。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)中存放小衛(wèi)星測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)庫(kù)。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器負(fù)責(zé)采集星上及各個(gè)SCOE發(fā)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。判讀服務(wù)器及MTP負(fù)責(zé)小衛(wèi)星下行遙測(cè)及上行遙控信息的判讀和核驗(yàn)?？刂婆_(tái)與自動(dòng)執(zhí)行軟件負(fù)責(zé)小衛(wèi)星上行遙控指令的自動(dòng)發(fā)送及判讀。數(shù)據(jù)顯示計(jì)算機(jī)配置小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試軟件，可人工進(jìn)行核實(shí)及查詢。

SCOE作為小衛(wèi)星本地自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的擴(kuò)展，各個(gè)專用測(cè)試設(shè)備通過(guò)星地接口與衛(wèi)星進(jìn)行直接或間接連接，完成專業(yè)性更強(qiáng)的小衛(wèi)星測(cè)試。

1.2 有效載荷自動(dòng)化測(cè)試設(shè)計(jì)

有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)方式，平臺(tái)建立在小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)之上，是對(duì)小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的拓展。有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)主要由OCOE、數(shù)傳SCOE和載荷SCOE共3個(gè)部分組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1)OCOE設(shè)計(jì):OCOE中，涉及到有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的接口主要有兩部分：

(1)實(shí)時(shí)庫(kù)參數(shù)訂閱模塊：有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)不僅主要是針對(duì)有效載荷的測(cè)試，同時(shí)，也是星地聯(lián)合測(cè)試。要星地聯(lián)合測(cè)試，就需要星地時(shí)統(tǒng)的統(tǒng)一，此部分正是解決星地時(shí)統(tǒng)的一致性。實(shí)時(shí)庫(kù)參數(shù)訂閱模塊可以為載荷SCOE獲取星上時(shí)間的廣播。

實(shí)時(shí)庫(kù)參數(shù)訂閱模塊需要定義實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接信息和訂閱參數(shù)信息。實(shí)時(shí)庫(kù)參數(shù)信息主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接IP、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接用戶名和密碼、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)ID和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所處階段信息。訂閱參數(shù)信息包括參數(shù)ID、參數(shù)類型、參數(shù)上限、參數(shù)下限、參數(shù)單位及參數(shù)顯示格式等信息。

(2)MTP遙控信息對(duì)外接口模塊：MTP(master test processor)是OCOE的系統(tǒng)中樞，是數(shù)據(jù)管理和控制中心。MTP通過(guò)對(duì)總控設(shè)備的控制，與測(cè)試網(wǎng)中的其它測(cè)試設(shè)備(軟件)相互配合，共同完成衛(wèi)星測(cè)試任務(wù)。目前衛(wèi)星大部分固定指令都集中在小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，另外，由于測(cè)試需要，常常需要上注臨時(shí)指令，此部分指令數(shù)量不固定，往往是一次性操作指令，需要在衛(wèi)星測(cè)試過(guò)程中臨時(shí)上注。如果按照常規(guī)指令制作和上注流程，往往步驟繁瑣，并且在時(shí)間緊，數(shù)據(jù)量大的情況下容易出錯(cuò)，此接口正是為了應(yīng)對(duì)此部分需求而設(shè)定。在MTP需要發(fā)送此部分指令時(shí)，MTP向載荷SCOE發(fā)送載荷任務(wù)包請(qǐng)求，載荷SCOE接收到請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理后，向MTP遙控信息對(duì)外接口模塊發(fā)送載荷任務(wù)包，之后，MTP接收到載荷任務(wù)包，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理，處理成星上可用指令，批量傳送給小衛(wèi)星自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，直至通過(guò)星地接口，發(fā)送到衛(wèi)星。另外，通過(guò)MTP遙控信息對(duì)外接口模塊，OCOE可以向數(shù)傳SCOE發(fā)送操作指令，比如開(kāi)始地檢記錄指令和停止地檢記錄指令等，從而達(dá)到通過(guò)OCOE控制數(shù)傳SCOE，進(jìn)而可以控制數(shù)傳專用地檢設(shè)備，達(dá)到有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的自動(dòng)化操作。

MTP遙控信息對(duì)外接口模塊采用TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸幀格式如表1所示。

表1 工況試驗(yàn)設(shè)置及結(jié)果

其中標(biāo)志01表示請(qǐng)求，02表示應(yīng)答，03表示error。校驗(yàn)采用累加和校驗(yàn)，各字節(jié)累加和與100的模。

2)數(shù)傳SCOE設(shè)計(jì)：在有效載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)中，數(shù)傳SCOE主要負(fù)責(zé)數(shù)傳地檢設(shè)備的控制，數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單處理和數(shù)據(jù)分發(fā)功能，各部分功能如下：

(1)地檢設(shè)備控制模塊：此模塊為地檢設(shè)備與外界交互接口模塊，通過(guò)此模塊，可以實(shí)現(xiàn) 第三方模塊控制地檢設(shè)備的操作。在本系統(tǒng)中，OCOE主要通過(guò)地檢設(shè)備模塊對(duì)地檢設(shè)備進(jìn)行開(kāi)始記錄和記錄停止操作的控制。開(kāi)始記錄前，地檢設(shè)備要確保處于待機(jī)狀態(tài)。開(kāi)始記錄后，地檢設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，此時(shí)，地檢設(shè)備接收通過(guò)數(shù)傳通道下傳的數(shù)據(jù)。記錄停止操作后，地檢設(shè)備停止當(dāng)前工作狀態(tài)，重新處于待機(jī)狀態(tài)。

(2)數(shù)據(jù)處理模塊：此模塊為地檢設(shè)備與第三方交互模塊，主要完成有關(guān)地檢設(shè)備需要處理的數(shù)據(jù)信息。在本系統(tǒng)中，載荷SCOE與數(shù)傳SCOE需要進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，就通過(guò)本模塊實(shí)現(xiàn)。

(3)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊：數(shù)傳地檢設(shè)備收到星上數(shù)傳到達(dá)地面的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)數(shù)傳地檢設(shè)備的數(shù)據(jù)分析處理，會(huì)將數(shù)據(jù)信息存在本地。然后，在載荷自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)中，數(shù)傳下傳的數(shù)據(jù)需要發(fā)送給載荷SCOE進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析處理，此部分?jǐn)?shù)據(jù)比較龐大，而且數(shù)據(jù)信息重要，需要快速安全的傳送給載荷SCOE。數(shù)據(jù)分發(fā)模塊是數(shù)傳SCOE與載荷SCOE進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的中樞，主要負(fù)責(zé)把地檢設(shè)備接收并處理的數(shù)據(jù)快速傳給載荷SCOE。

3)載荷SCOE設(shè)計(jì)：載荷SCOE是載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)中最后一個(gè)處理環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)某型號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了載荷任務(wù)包上載模塊、信號(hào)源設(shè)置與控制模塊、載荷數(shù)據(jù)分析處理端等模塊。同時(shí)為了通用型，此模塊采用接口化設(shè)計(jì)，以后可以針對(duì)不同型號(hào)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。此部分具體功能模塊如下：

(1)載荷任務(wù)包上載模塊：在載荷分系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中，需要經(jīng)常根據(jù)當(dāng)前載荷的工況進(jìn)行載荷任務(wù)的上注，從而完成載荷任務(wù)。在傳統(tǒng)的載荷測(cè)試中，此部分一般在測(cè)試前，由載荷主管設(shè)計(jì)師將載荷測(cè)試過(guò)程中需要用到的載荷任務(wù)包提前提交給測(cè)試總控人員，總控人員再提前將此部分錄入到自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。如果一旦載荷任務(wù)包更改，則需要重新提交。如果載荷任務(wù)包數(shù)量比較小，此周期較短，如果載荷任務(wù)包數(shù)量較大，則人工復(fù)核成本較大。而通過(guò)載荷任務(wù)包上載模塊，完全系統(tǒng)自動(dòng)化處理，省時(shí)高效。載荷任務(wù)包上載模塊是可選模塊，根據(jù)型號(hào)特點(diǎn)和任務(wù)特點(diǎn)，可以選擇使用。

(2)信號(hào)源設(shè)置與控制模塊：在載荷分系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中，一般需要進(jìn)行信號(hào)源、載荷模擬源等設(shè)置。在傳統(tǒng)的載荷測(cè)試過(guò)程中，在每次載荷任務(wù)開(kāi)始之前，需要載荷測(cè)試人員將信號(hào)源或模擬源預(yù)先設(shè)置好，然后才能開(kāi)始星上載荷測(cè)試。對(duì)于負(fù)責(zé)任務(wù)的載荷測(cè)試，可能每次載荷任務(wù)過(guò)程中，需要多次設(shè)施載荷信號(hào)源或模擬源，尤其是時(shí)間緊的情況下，更容易出錯(cuò)，導(dǎo)致載荷任務(wù)測(cè)試失敗。通過(guò)信號(hào)源設(shè)置與控制模塊，系統(tǒng)將預(yù)先加載設(shè)計(jì)好的信號(hào)源設(shè)置與控制序列，時(shí)間到達(dá)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行信號(hào)源的切換設(shè)置，省時(shí)高效。

(3)載荷數(shù)據(jù)分析處理端：載荷數(shù)據(jù)分析處理端是具體的載荷數(shù)據(jù)分析處理軟件，型號(hào)任務(wù)不同，就有不同的載荷分析處理端。此部分采用接口設(shè)計(jì)，具體的模塊執(zhí)行由具體模塊實(shí)現(xiàn)來(lái)解決。

如圖3所示，DataProcessInt接口定義DataProcess，通過(guò)實(shí)現(xiàn)此接口方法，實(shí)現(xiàn)各種載荷數(shù)據(jù)的具體分析處理，即使以后有新的載荷數(shù)據(jù)格式，也可以方便進(jìn)行拓展。

圖3 接口方法

2 系統(tǒng)運(yùn)行流程

載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的整體運(yùn)行流程如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖

1)測(cè)試人員啟動(dòng)地面硬件設(shè)備及自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，這些設(shè)備包括OCOE、數(shù)傳SCOE設(shè)備和載荷SCOE設(shè)備，同時(shí)把自動(dòng)化測(cè)試軟件啟動(dòng)到位，保持網(wǎng)絡(luò)通暢狀態(tài)。

2)建立連接。有效載荷自動(dòng)化測(cè)試過(guò)程中，需要對(duì)OCOE、載荷SCOE、數(shù)傳SCOE平臺(tái)進(jìn)行各自的自動(dòng)化處理，在此基礎(chǔ)上，需要對(duì)三者進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的交換。根據(jù)載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議作為傳輸控制協(xié)議。此時(shí)，OCOE作為服務(wù)端，數(shù)傳SCOE和載荷SCOE作為客戶端進(jìn)行連接。連接一旦成功，表示地面設(shè)備及軟件處于可工作狀態(tài)，系統(tǒng)可以開(kāi)始進(jìn)行載荷自動(dòng)化測(cè)試。如果衛(wèi)星處于加電狀態(tài)，此時(shí)實(shí)時(shí)庫(kù)將提供星上時(shí)間廣播。

3)傳送任務(wù)數(shù)據(jù)信息。對(duì)于特定任務(wù)衛(wèi)星，執(zhí)行任務(wù)之前，需要地面上注任務(wù)信息，這些任務(wù)信息作為載荷數(shù)據(jù)塊進(jìn)行上傳，其特點(diǎn)是任務(wù)塊是一次性，同時(shí)對(duì)于時(shí)間要求比較嚴(yán)格。需要上注載荷任務(wù)塊時(shí)，OCOE向載荷SCOE發(fā)出載荷任務(wù)包請(qǐng)求，載荷SCOE向OCOE進(jìn)行回應(yīng)，同時(shí)發(fā)送載荷任務(wù)包數(shù)據(jù)。OCOE對(duì)載荷任務(wù)包進(jìn)行封裝，作為載荷任務(wù)數(shù)據(jù)塊，通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)，發(fā)送到衛(wèi)星，完成星上任務(wù)數(shù)據(jù)的上注。

4)星地時(shí)統(tǒng)校時(shí)。任務(wù)數(shù)據(jù)信息上注完畢，衛(wèi)星可以等待任務(wù)執(zhí)行時(shí)刻的到來(lái)，此時(shí)，星上時(shí)間通過(guò)地面測(cè)控系統(tǒng)，下發(fā)到OCOE設(shè)備，OCOE通過(guò)TCP/IP廣播，將星上時(shí)間廣播到數(shù)傳SCOE和載荷SCOE，達(dá)到星地時(shí)統(tǒng)一致。

5)等待執(zhí)行時(shí)刻到達(dá)。對(duì)于每次星上任務(wù)，任務(wù)數(shù)據(jù)包中均包含任務(wù)的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

6)信號(hào)源啟動(dòng)輸出。任務(wù)起始時(shí)間一旦達(dá)到，載荷SCOE將將首先啟動(dòng)輸出設(shè)置，將信號(hào)源狀態(tài)自動(dòng)設(shè)置到位，及時(shí)輸出信號(hào)。

7)星上執(zhí)行任務(wù)數(shù)據(jù)。任務(wù)起始時(shí)間一旦達(dá)到，星上將自動(dòng)開(kāi)啟載荷任務(wù)，此時(shí)載荷設(shè)備開(kāi)始工作，同時(shí)將載荷數(shù)據(jù)封裝發(fā)送給星上數(shù)傳設(shè)備。此時(shí)地面OCOE將自動(dòng)啟動(dòng)數(shù)傳地檢設(shè)備開(kāi)始記錄，準(zhǔn)備接收星上數(shù)據(jù)。

8)數(shù)傳通道下傳載荷數(shù)據(jù)。星上數(shù)傳設(shè)備接收載荷分系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)傳工作狀態(tài)，采用實(shí)時(shí)傳輸或者記錄模式(記錄載荷數(shù)據(jù)通過(guò)固存回放，最終將傳輸給地面數(shù)傳SCOE)，將載荷數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)傳通道，下傳到數(shù)傳SCOE。數(shù)傳SCOE進(jìn)行相應(yīng)的解碼，最終形成數(shù)傳通道文件格式數(shù)據(jù)。

9)星上任務(wù)終止時(shí)刻是否達(dá)到。對(duì)于一般衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，一次可能包含多個(gè)任務(wù)，多個(gè)任務(wù)有不同的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，一旦一個(gè)任務(wù)結(jié)束，地面信號(hào)源將重新自動(dòng)設(shè)置，下一個(gè)任務(wù)開(kāi)始執(zhí)行，重復(fù)步驟6)～8)的動(dòng)作。

10)數(shù)傳數(shù)據(jù)地面?zhèn)魉?。?dāng)所有星上任務(wù)執(zhí)行完畢后，數(shù)傳SCOE將啟動(dòng)地面分發(fā)系統(tǒng)，將不同任務(wù)特點(diǎn)的數(shù)傳數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)先制定的位置，發(fā)送到不同的載荷FTP目錄，最終完成數(shù)傳數(shù)據(jù)的分發(fā)操作。此種操作支持多個(gè)載荷SCOE進(jìn)行載荷任務(wù)分析。同時(shí)，支持針對(duì)不同載荷數(shù)據(jù)，將數(shù)傳數(shù)據(jù)文件進(jìn)行重命名，以便形成載荷SCOE特定處理要求的數(shù)傳數(shù)據(jù)。

11)載荷任務(wù)分析。載荷SCOE將對(duì)分發(fā)的數(shù)傳數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析操作，操作完成后，形成報(bào)表文件，供設(shè)計(jì)師進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)分析。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，在小衛(wèi)星綜合電測(cè)間對(duì)其開(kāi)展了功能和性能試驗(yàn)。試驗(yàn)分別模擬了某型號(hào)衛(wèi)星測(cè)試中的兩個(gè)典型聯(lián)合工況模式，其中兩個(gè)工況模式星上任務(wù)執(zhí)行時(shí)間相同，兩個(gè)工況模式之間互不關(guān)聯(lián)。具體工況設(shè)置如表2所示。

表2 工況試驗(yàn)設(shè)置及結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，在衛(wèi)星工況期間地面信號(hào)源設(shè)置次數(shù)、衛(wèi)星任務(wù)執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)、衛(wèi)星工況設(shè)置用時(shí)都相同的兩個(gè)工況模式下測(cè)試時(shí)，通過(guò)有效載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，效率比傳統(tǒng)測(cè)試效率提高一倍以上。隨著工況人工參與度的不斷增加，傳統(tǒng)載荷測(cè)試效率不斷下降，而通過(guò)載荷自動(dòng)化測(cè)試，效率則不斷得到提高。

然而在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，一方面隨著人工參與度的提高，人工差錯(cuò)的概率大幅提高，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，就需要重新進(jìn)行工況試驗(yàn)，另一方面，人員之間信息交流用時(shí)更加不確定，同時(shí)容易出現(xiàn)信息交流錯(cuò)誤，這時(shí)有效載荷自動(dòng)化測(cè)試的優(yōu)勢(shì)就更加明顯。

4 系統(tǒng)的應(yīng)用與特點(diǎn)

載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)目前已經(jīng)成功應(yīng)用到某型號(hào)的全周期測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了載荷的自動(dòng)化測(cè)試，減少了人工操作引起的失誤，提高了測(cè)試效率，突破了載荷測(cè)試難以自動(dòng)化處理的限制。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1)實(shí)現(xiàn)了載荷測(cè)試的自動(dòng)化。由于載荷測(cè)試自身的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的載荷測(cè)試人工操作設(shè)備比較多，由于時(shí)效性和復(fù)雜性，人工操作往往出現(xiàn)失誤，就造成了一種測(cè)試模式，反復(fù)進(jìn)行測(cè)試的困局。通過(guò)載荷自動(dòng)化測(cè)試，一旦前期準(zhǔn)備工作完成，可以進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，設(shè)計(jì)師可以有更多的精力關(guān)注載荷測(cè)試數(shù)據(jù)。

2)可以實(shí)現(xiàn)多載荷數(shù)據(jù)處理終端。傳統(tǒng)的載荷測(cè)試，大部分的精力需要放在測(cè)試過(guò)程以及載荷數(shù)據(jù)的處理上。前一種通過(guò)載荷自動(dòng)化測(cè)試很好完成，后一種也將耗費(fèi)較多的人力及時(shí)間。此種載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)支持多個(gè)載荷數(shù)據(jù)處理終端同時(shí)處理不同類型數(shù)據(jù)，更加高效。

3)數(shù)據(jù)可溯性高。載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，將不同終端的設(shè)置文件及生成數(shù)據(jù)分別保存，一旦載荷測(cè)試數(shù)據(jù)異常，可以逐個(gè)進(jìn)行追溯查看，更好地定位異常原因。

4)可重復(fù)性好。載荷測(cè)試過(guò)程中，可能會(huì)針對(duì)某個(gè)或多個(gè)測(cè)試任務(wù)進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，以便獲取更多原始數(shù)據(jù)信息，此時(shí)，只需要將載荷任務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類修改，就可以重復(fù)進(jìn)行，避免了重新設(shè)計(jì)任務(wù)的繁瑣。

5)系統(tǒng)耦合性低。載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)為高內(nèi)聚，低耦合。OCOE、數(shù)傳SCOE和載荷SCOE分別獨(dú)立，具有獨(dú)立的子功能，并且與其他模塊聯(lián)系最少且接口足夠簡(jiǎn)單，這樣，一旦某一個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題或者更改，不影響其他模塊的功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用到某型號(hào)小衛(wèi)星測(cè)試的全周期，對(duì)于減少測(cè)試人員負(fù)擔(dān)，提高載荷測(cè)試工作效率發(fā)揮了重要作用。但是，由于目前小衛(wèi)星種類繁多，需要有不同的載荷處理終端，所以此種載荷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)通用化比較低，只能應(yīng)用到某一類型的載荷自動(dòng)化測(cè)試中；另一方面，在應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一旦某個(gè)環(huán)節(jié)軟件出現(xiàn)問(wèn)題，就需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重新連接，以便確保信道暢通，還缺少保持信道穩(wěn)定的必要手段，后續(xù)需要對(duì)此展開(kāi)專門(mén)的研究，進(jìn)一步推動(dòng)小衛(wèi)星載荷自動(dòng)化測(cè)試的進(jìn)程。