航天器综合测试技术发展与展望

航天器综合测试技术将面临从传统的基于"实物航天器"的测试技术到基于"实物航天器+数字航天器"的测试技术的转变。文章从航天器综合测试自动化、智能化、数字化需求出发,以测试技术发展为主线,以测试基本原理方法为重点,从航天器综合测试技术体系架构、测试设计与实施要点、测试技术发展等方面,全面介绍了航天器综合测试技术基本内容与发展趋势。     

一种应用云计算技术的航天器综合测试方法

首先介绍了目前国内外航天器综合测试系统的现状,指出其资源利用率低、测试成本高的不足;然后针对这些不足,结合未来航天器综合测试业务新需求,提出了一种应用云计算平台的航天器综合测试方法,给出了该方法的综合测试云架构,分析了其在资源利用率、可靠性、可扩展性等方面的技术优势;最后给出航天器综合测试云系统的实施方案,供今后我国航天器测试系统建设参考。     

基于分级处理的星载数据总线综合测试方法

分析了星载数据总线测试的层次模型,提出了一种基于分级处理的数据总线综合测试方法,并设计了专用测试设备。该设备以定制的智能PCI板卡为核心,依托工控机平台,实现了星载数据总线的综合测试,并成功应用在某航天器测试中。应用结果表明:该方法能够在实现综合测试的同时很好地化解数据总线测试的实时性难题,其时序控制精度达到亚微秒级,全面提高了测试精度和测试效率,可为其它航天器数据总线测试提供参考。     

基于系统工程的航天器专业化测试模式探索与实践

综合运用航天系统工程理论与方法,系统识别能力提升要素,从系统层面思考和改进航天器综合测试的管理方法、工作程序及工具手段等。结合航天器研制任务特点,在一定资源、时间和成本约束条件下,开展航天器综合测试流程再造、资源优化配置及组织模式创新等一系列专业化测试模式的探索与实践。针对批产航天器,建立流水线组批测试模式;针对复杂新研航天器,建立专业化集群测试模式。通过构建统一的多航天器自动化测试平台,建立测试用例库、测试流程库和测试故障模式库,推进基于测试用例的一键式自动化测试,实现测试任务的精细分解、测试资源的优化配置、测试风险的精细管控。该专业化测试模式既能确保航天器测试任务的质量与安全,又能解决后续日益增长的高峰测试任务需求与有限测试资源之间的突出矛盾,可供其他工程测试任务参考。     

航天器地面测试监控管理系统的设计

分析了航天器地面综合测试监控管理系统的特点和任务,并对本系统进行了体系结构设计和软、硬件开发。其专用测试语言为航天器自动化测试提供了有力的支持。实际应用表明。该系统具有较强的工程实用性和通用性。     

航天器综合测试信息管理平台构建与应用

针对航天器研制中综合测试工作周期长,管理难度大,缺乏全过程信息协同管理系统的问题,提出了航天器综合测试信息管理平台设计架构及关键技术,实现了单航天器综合测试全生命周期的信息化管理和多航天器并行测试过程的集中监控,为提高综合测试的集成优化和效率提供了支持工具。     

卫星多通道异构遥测数据融合分析与比对方法

遥测数据是航天器研制阶段最重要的产品成果之一，是检测航天器功能及性能指标、验证航天器各系统研制成果，以及分析在轨测试数据的重要基线。航天器各通道的遥测数据的正确性和有效性显得尤为重要，本文提出一种卫星多通道异构遥测数据融合分析与比对方法，实现多通道异构遥测数据的预处理、融合分析、融合比对等，解决了直接人工判读效率低和准确性差的历史问题，有效提升卫星综合测试和在轨监视的数据分析效率。     

小卫星AIT流程简化探讨

调研了国外航天器总装、测试与试验(AIT)流程的发展,总结了快速AIT研制经验,包括简化或删除大型环境试验、采用自动化测试等。介绍了国内小卫星的传统AIT流程,指出由于体系构架、软件落焊等原因导致AIT流程过于繁琐。结合调研结果,从首发卫星、继承卫星和快速响应卫星三个方面给出了简化的国内小卫星AIT测试流程,优化方法包括删减环境试验、简化综合测试、提高总装效率等,并提出了卫星设计模块化,测试设备通用化和小型化,测试自动化,以及总装工作自动化等小卫星设计优化及测试方法的改进建议。     

航天器数字化综合测试状态管理系统设计

传统航天领域使用纸质表单对测试状态进行管理,导致测试状态管理数据分散,流程审批复杂,状态管理数据查询困难,管理效率低下。文章针对状态管理中存在的问题,提出面向服务和流程的数字化解决方法,并根据该方法开发了综合测试状态管理系统。该系统将实现的功能视为服务,将审批手续视为流程,充分利用数字化的技术手段,使测试状态管理流程审批及数据归档标准化,并将各类综合测试状态信息转化为结构化的数据,便于计算机系统自动读取、利用、存档、查询、汇总及分析。在载人飞船综合测试中的应用结果表明,测试状态管理的水平与效率有了很大的提高,可为今后实现航天器远程测试提供技术基础。     

载人飞船自动化测试平台的设计与应用

载人飞船测试模式复杂、参数多,自动化测试一直难以全面应用。文章提出的自动化过程控制与分析平台,以全周期测试过程为对象进行设计,采用子项目设计的方法将复杂的项目层层分解并进行组合复用,以解决载人飞船难以应用自动化测试的难题。自动化测试平台具有指令自动发送过程控制、参数自动分析判读、过程数据与管理信息自动收集等功能,是一个自顶而下的全周期测试平台,可将测试工作前移,在分系统联试阶段即开始程序设计、判据设计与验证工作,将人的经验固化,实现由主观经验到客观知识的转变。该平台在神舟11号载人飞船综合测试任务中首次进行应用,覆盖了任务期间地面测试阶段的全部测试项目,测试效率综合提升约30%。该平台积累的知识库和管理经验可直接应用于后续载人飞船,并可应用于空间站等其他载人航天器。     

自动化测试系统在环境减灾-1A、1B卫星中的应用

在环境减灾-1A、1B（HJ-1A、1B）卫星的研制中,双星并行电性能综合测试是一个非常复杂和细致的过程,为此应用了卫星自动化测试系统,实现了测试信息的集中管理、测试数据的综合利用和测试流程的自动化,提高了测试工作的效率和质量。文章介绍HJ-1A、1B双星并行自动化综合测试系统,主要阐述测试实时数据库、自动化测试控制台、参数自动化监视软件等。     

航天器综合测试快速获取遥测数据的一种新方法

介绍了一种在航天器综合测试时从星载数据总线快速获得遥测数据的方案。该方案开发了3个软件模块,即星上遥测数据快速获取软件模块、快速遥测数据总线提取软件、快速遥测数据处理软件模块;其特点是仅靠软件使遥测数据的更新频率提高数倍,有效缩短了测试数据的判读时间,同时提高了检出偶发异常的概率,提高了测试效率和质量。     

航天器远程测试系统设计与应用

为解决航天器批量测试、高密度发射、多地并行测试等问题,提出了一种支持航天器综合测试的远程测试方案,即通过建立前后方高可靠的通信链路,配合前端设备和远程测试支持设备,将主要测试队伍和测试设备置于后方,有效精简前方设备和人员。文章分析了影响航天器远程测试的设计约束,设计了远程测试系统架构与部署,给出了航天器远程测试的工作模式,并通过航天器测试验证了系统的有效性。     

航天器测试语言及其运行平台研究

针对测试序列自动执行程度低影响航天器测试效率的问题,提出了一种可控制流程的 高级语言形式的新型航天器测试语言（STL）,并对其语言执行机构进行研究,设计并实现 了基于插件技术的以解释器为核心的集成开发环境——航天器测试语言运行平台。实践表 明航天器测试语言具有较强的通用性与实用性,该语言运行平台能够有效降低航天器地面测 试强度,节约测试成本,提高测试效率。
     

基于有向图模型的卫星任务指令生成算法

面向任务的卫星操控模式具有操作简便、星载资源使用效率高的优点,正在取代指令序列注入成为遥感卫星运控的新模式。文章提出一种基于有向图模型的遥感卫星任务指令序列生成算法,具有线性存储复杂度和计算复杂度,适合存储资源和计算资源受限的星载计算机应用。此算法已在某遥感卫星应用,测试试验表明,采用3个面向任务的高级指令即可生成52种指令序列,任务上行注入效率提升了5倍。本文方法根据有效载荷的使用约束条件,配置有向图模型参数,即可满足各种类型卫星使用。     

航天器数据管理系统软件的自动化测试系统设计

针对目前航天器数据管理系统软件人工测试存在的测试效率低、测试有效性差的问题,提出一种数据管理系统软件的自动化测试系统设计,在虚拟的数据管理系统设备上运行数据管理系统软件,应用自动化测试系统完成对数据管理系统软件的测试。引进虚拟测试(VTEST)平台软件、电子信息设计系统(EDS)及测试接入控制(TAC)系统3种工具,创建一种分层架构的测试系统,各层之间通过标准接口进行数据交互,以利于系统维护和被测对象的接入。由于自动化测试系统的测试实施过程不需要人工干预,避免了人工操作过慢、误操作、重复操作等问题,因此测试时间相比人工测试可缩短40%,而且能避免人工误判导致的测试不充分问题,能提高测试的有效性,从而提高数据管理系统乃至整器的可靠性。     

基于状态图的航天器测试用例设计

为进一步提高航天器测试效率和测试覆盖性,提出了一种基于状态图的航天器测试用例设计方法,以状态图模型作为测试用例设计的依据,通过模型覆盖准则,由算法生成测试用例,并以自主热控功能的测试为例,对新方法进行了可行性验证,给出了原始用例和新用例的比较结果。该方法有利于准确衡量测试用例覆盖率,缩短用例设计时间,可为工程应用提供参考。     

卫星控制仿真数据库管理系统软件的自动化测试

介绍了“卫星控制仿真数据库管理系统”软件的自动化测试工作。重点分析了测试脚本生成方法,指出基于记录-回放的测试脚本生成技术的缺陷在于测试脚本与数据及实现细节的耦合。最后,应用基于数据驱动的脚本设计技术和模块化脚本设计思想实现了一个自动化测试脚本框架,解决了测试脚本与数据及实现细节的耦合问题,从而提高了脚本设计质量,降低了脚本维护成本。     

气浮轴承在航天器质量特性综合测试设备中的应用

文章首先介绍了气浮轴承在航天器质量特性综合测试设备中的应用情况及测量原理,之后对一种球面气浮轴承进行了计算流体动力学（CFD）软件仿真计算,得出了承载力与不同参数的关系及提高承载力的方法;最后总结了航天器质量特性综合测试设备发展趋势。     

FY-2卫星综合测试系统自动测试技术

介绍了FY-2气象卫星综合测试系统的组成和性能,给出系统软硬件的配置和设计原则.分析了系统自动测试设计中应用的智能专家测试库、监控终端的智能显示和智能化测试控制模式等技术.该系统具有自动执行测试程序、捕获瞬态故障和报警等功能,其自动化和智能化测试程度较高,不仅提高了测试效率,而且所需操作人员较少.