CN111510191A - 一种卫星测控自动化测试*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卫星测控自动化测试***，包括：模拟设备、射频链路设备、测试设备、下变频器、测控基带设备和上变频器；模拟设备与被测产品连接；射频链路设备与被测产品连接；测试设备与射频链路设备连接；下变频器分别与射频链路设备和测控基带设备连接；测控基带设备分别与下变频器和上变频器连接；上变频器分别与射频链路设备和测控基带设备连接。本发明的实施能够节约测试成本、缩短测试时间、提高测试准确率。

Description

一种卫星测控自动化测试***

技术领域

本发明涉及一种卫星测控领域，特别涉及一种卫星测控自动化测试***。

背景技术

卫星测控***负责将卫星的遥测数据发回地面，接收地面上传的指令和数据，以实现卫星的跟踪、测量和控制，卫星能否正常工作，测控***发挥着至关重要的作用。因此，在卫星研制阶段，对卫星测控***的测试显得尤为重要。

目前卫星测控***的测试***是由分散式测试设备完成，主要包括：测控基带设备、上变频器、下变频器、可调衰减器、功分器、合路器、频谱仪、示波器、频率计、功率计、信号源、电源、电脑，不同的测试项目由相应的测试人员分别完成，测试数据和结果需要人工记录和人工判断。

现有技术方案的缺点是：需要的测试人员和操作岗位较多；人工监视数据可能漏过瞬态突发故障，难以实现各测试数据的时间同步，这在故障定位和分析时尤为突出；测试效率较低，测试人员的工作强度大。

造成上述缺点的原因是：测试设备分散，每种测试设备都需要专业的操作人员，所以涉及到的测试人员较多；人工记录数据，无法实现实时数据记录，瞬间的数据变化很难捕捉到，所以可能漏过瞬态突发故障，难以实现各测试数据的时间同步。测试过程不智能，每个测试项目需要测试人员对测试设备进行操作设置，然后记录相应的测试数据，最后进行数据判读，所以完成所有的测试项目需要耗费大量的人力和时间，导致测试效率低，测试人员工作强度大。

因此，亟需提供一种卫星测控自动化测试***的技术方案，能够在卫星设备测试时，提高测试设备测试的准确率和可靠率。

发明内容

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种卫星测控自动化测试***，包括：

模拟设备、射频链路设备、测试设备、下变频器、测控基带设备和上变频器；

所述模拟设备与被测产品连接，所述模拟设备用于模拟卫星能源和星务计算机向所述被测产品发送运行指令；

所述射频链路设备与所述被测产品连接，所述射频链路设备用于对第一射频信号进行衰减，模拟第一射频信号功率的变化，并对信号流向进行自动切换，实现被测产品与所述测试设备建立通信连接；

所述测试设备与所述射频链路设备连接，用于检测第一射频信号的波形、功率变化、频谱特性、频率、有功功率中的一种或几种；

所述下变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述下变频器用于将所述第一射频信号变频为第一中频信号并将所述第一中频信号发送至所述测控基带设备；

所述测控基带设备分别与所述下变频器和所述上变频器连接，所述测控基带设备用于对所述第一中频信号进行调制解调得到第二中频信号；

所述上变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述上变频器用于将所述第二中频信号变频为第二射频信号，并将所述第二射频信号通过所述射频链路设备发送至被测产品。

进一步地、还包括：

人机交互设备，所述人机交互设备分别与所述测试设备、所述下变频器、所述测控基带设备和所述上变频器连接，所述测试设备用于显示并存储所述当前运行参数的频率、电压。

进一步地、所述测试设备包括：

示波器，所述示波器分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试数字信号的波形和定量的测量信号的参数，其中所述参数包括电压、频率、相位。

进一步地、所述测试设备还包括：

频谱仪，所述频谱仪分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试模拟信号在频域的频谱特性。

进一步地、所述测试设备还包括：

频率计，所述频率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于对信号的频率进行测量，能够快速的捕捉到信号频率的变化。

进一步地、所述测试设备还包括:

功率计，所述功率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测量电信号的有功功率。

进一步地、所述测试设备还包括：

信号源，所述信号源分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于产生特定特性的信号，用来测试接收机选择性参数。

进一步地、模拟设备、射频链路设备、示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源、下变频器、测控基带设备和上变频器集成在一个机箱中。

进一步地、所述被测产品与所述射频链路设备通过电缆连接。

进一步地、所述被测产品与所述模拟设备通过电缆连接。

采用上述技术方案，本发明所述的一种卫星测控自动化测试***具有如下有益效果：

针对以上缺点，本发明为了实现卫星测控***的自动化测试，能够解决的技术问题是：测试设备集成化、测试过程智能化、测试体系网络化、故障诊断综合化。

自动化测试***带来的优势总体来说有三方面：成本、时间、质量。从质量上，最明显的就是能避免一些人工容易犯的错误。从时间上看，因为执行速度可以得到提高，所以某些测试的周期可以得到控制，可以大幅缩短测试周期。从成本上看，表面上自动化测试***可以节省测试所需人力和时间成本，但如果将测试工作和研发维护等工作相结合看，从测试数据分析和故障排查的角度上来讲，自动化测试***节约的是整个项目的研发成本和维护成本。

1)测试设备集成化，选用板卡式的模块化仪器集成到一台机箱中，代替分散式的台式仪器，实现设备的集成化。

2)测试过程智能化，通过自动化测试程序对测试设备进行统一管理控制，制定测试序列，实现无需人工参与的智能化测试。

3)测试体系网络化，设备和用户端都连接到局域网中，局域网中用户可进行不同权限的访问，实现测试体系网络化。

4)故障诊断综合化，自动化测试程序运行完成后生成测试报告，对测试数据进行综合的故障诊断，实现故障诊断综合化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的测试设备集成化示意图；

图3为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的测试过程工作流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的结构示意图；如图1所示，本发明提供一种卫星测控自动化测试***，其特征在于，包括：

模拟设备、射频链路设备、测试设备、下变频器、测控基带设备、和上变频器；

所述模拟设备与被测产品连接，所述模拟设备用于模拟卫星能源和星务计算机向所述被测产品发送运行指令；

所述射频链路设备与所述被测产品连接，所述射频链路设备用于对第一射频信号进行衰减，模拟第一射频信号功率的变化，并对信号流向进行自动切换，实现被测产品与所述测试设备建立通信连接；

所述测试设备与所述射频链路设备连接，用于检测第一射频信号的波形、功率变化、频谱特性、频率、有功功率中的一种或几种；

所述下变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述下变频器用于将所述第一射频信号变频为第一中频信号并将所述第一中频信号发送至所述测控基带设备；

所述测控基带设备分别与所述下变频器和所述上变频器连接，所述测控基带设备用于对所述第一中频信号进行调制解调得到第二中频信号；

所述上变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述上变频器用于将所述第二中频信号变频为第二射频信号，并将所述第二射频信号通过所述射频链路设备发送至被测产品。

具体的，模拟设备与被测产品连接，模拟设备用于模拟卫星能源和星务计算机向被测产品发送运行指令；

射频链路设备与被测产品连接，射频链路设备用于对第一射频信号进行衰减，模拟第一射频信号功率的变化，并对信号流向进行自动切换，实现被测产品与测试设备建立通信连接；

测试设备与射频链路设备连接，用于检测第一射频信号的波形、功率变化、频谱特性、频率、有功功率中的一种或几种；

下变频器分别与射频链路设备和测控基带设备连接，下变频器用于将第一射频信号变频为第一中频信号并将第一中频信号发送至测控基带设备；

测控基带设备分别与下变频器和上变频器连接，测控基带设备用于对第一中频信号进行调制解调得到第二中频信号；

上变频器分别与射频链路设备和测控基带设备连接，上变频器用于将第二中频信号变频为第二射频信号，并将第二射频信号通过射频链路设备发送至被测产品。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述***还包括：

人机交互设备，所述人机交互设备分别与所述测试设备、所述下变频器、所述测控基带设备和所述上变频器连接，所述测试设备用于显示并存储所述当前运行参数的频率、电压。

具体的，人机交互设备可以是第一电脑，第一电脑内部可以设置有自动化测试程序。第一电脑还可以连接有服务器，第二电脑可以通过服务器查看第一电脑中检测的被测产品的当前运行参数。当然第二电脑还可以通过以太网等形式与第一电脑连接，并查看第一电脑检测的被测产品的当前运行参数。人机交互设备还可以根据当前运行参数生成测试报告。

所述人机交互设备分别与所述测试设备、所述下变频器、所述测控基带设备和所述上变频器连接，可以提高该***监测被测产品的运行参数可视化，提高监测效率和准确性，人机交互设备还可以存储被测产品的当前运行参数，便于实时分析和判断被测产品是否符合要求。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述测试设备包括：

示波器，所述示波器分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试数字信号的波形和定量的测量信号的参数，其中所述参数包括电压、频率、相位。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述测试设备还包括：

频谱仪，所述频谱仪分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试模拟信号在频域的频谱特性。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述测试设备还包括：

频率计，所述频率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于对信号的频率进行测量，能够快速的捕捉到信号频率的变化。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述测试设备还包括:

功率计，所述功率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测量电信号的有功功率。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述测试设备还包括：

信号源，所述信号源分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于产生特定特性的信号，用来测试接收机选择性参数。

需要说明的是，示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源的具体型号、参数等在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。

上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，模拟设备、射频链路设备、示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源、下变频器、测控基带设备和上变频器集成在一个机箱中。

具体的，如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的测试设备集成化示意图；***需要的测试设备包括：模拟设备、电源、射频链路设备、测试设备(测试设备可以包括：示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源)、下变频器、测控基带设备、上变频器、人机交互设备、服务器。每个设备都采用3U高度的PXI板卡，其中模拟设备占用1个槽位，电源占用1个槽位，射频链路设备占用2个槽位，示波器占用2个槽位，频谱仪占用3个槽位，频率计占用1个槽位，功率计占用1个槽位，信号源占用2个槽位，下变频器占用1个槽位，测控基带设备占用3个槽位，上变频器占用1个槽位，将它们***到18槽的4U标准上架式机箱中进行集成，测试电脑和服务器与集成后的机箱连接。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述被测产品与所述射频链路设备通过电缆连接。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述被测产品与所述模拟设备通过电缆连接。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源、下变频器、测控基带设备和上变频器均通过总线与人机交互设备和服务器连接。

示例地、自动化测试***中模拟设备通过电缆连接被测产品，模拟卫星能源和星务计算机，主要负责供电、指令的发送、遥测量的采集、遥测遥控误码率测试等工作；电源通过电缆与模拟设备连接，负责提供被测产品工作所需的电源电压；射频链路设备负责管理测试路径(信号的通断和切换)；测试设备(示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源)负责各类指标测试；下变频器、测控基带设备和上变频器负责与被测产品进行信号传输，模拟地面测控站与卫星进行通信；测试电脑和自动化测试程序负责测试流程管理，遥测量、测试结果的显示和储存，测试报告的生成，服务器负责对测试***产生的测试数据进行存储，能够对数据进行调用和查询。

实现测试过程智能化的核心是自动化测试程序，通过自动化测试程序将集成化的测试设备进行统一管理控制，按照需求对各个设备进行参数配置、控制执行、数据回读等，不再需要人工干预，对测试项目进行自动化测试，实现测试过程的智能化。

图3为本发明实施例提供的一种卫星测控自动化测试***的测试过程工作流程图；如图3所示，由自动化测试程序完成，分为三大流程：测试设计、测试执行、测试报表。测试设计包括：建立测试场景(如：XX项目测试、健康状态检查等)，编辑测试项目设置参数(如：信号功率、步进、循环次数等)，测试设备参数设置(如：采样率、带宽等)，配置测试需监控的数据(如：电压、电流等)，完成测试流程建立。测试执行包括：选择测试流程，测试流程初始化，开始自动化测试流程，测试完成。测试报表包括：报表管理，测试总览，查询，显示报告。

测试体系网络化的实现方案：

将集成化的测试设备连接到局域网，局域网内用户均可对其进行访问，通过对用户权限的设置，可以实现用户在网络上不同权限的访问，主要分为全部权限、测试执行和测试报表权限、测试报表权限，实现测试体系的网络化。

故障诊断综合化的实现方案：

每个测试指标均预先设置阈值，自动生成的测试报告中对不在阈值内的数据进行标识，报告判读时可挑选出不符合要求的数据，自动化测试程序可根据超差项目对常规故障进行诊断，自动化测试程序无法得出诊断结果的再由专业技术人员进行分析判断，实现故障诊断的综合化。

通过模块化仪器进行测试设备集成，对测试设备操作时需要的测试人员和操作岗位大大减少，节省了人力成本；

通过自动化测试程序进行测试序列的自动运行，无需人工操作设备，无需人工记录数据，提高了测试效率，节省了人力成本和时间成本；

通过实时的数据记录可以将产品工作期间的状态参数全部记录下来，对于产品的工作稳定性和健康状况能全面的判断，也能够捕捉到瞬态的突发故障，提高了产品的质量可靠性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参加即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参加方法实施例的部分说明即可。

本说明书实施例并不局限于必须是符合行业通信标准、标准计算机数据处理和数据存储规则或本说明书一个或多个实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例，仍然可以属于本说明书实施例的可选实施方案范围之内。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卫星测控自动化测试***，其用于监测被测产品运行参数，其特征在于，包括：

模拟设备、射频链路设备、测试设备、下变频器、测控基带设备和上变频器；

所述模拟设备用于与被测产品连接，所述模拟设备用于模拟卫星能源和星务计算机向所述被测产品发送运行指令；

所述射频链路设备用于与所述被测产品连接，所述射频链路设备用于对第一射频信号进行衰减，模拟第一射频信号功率的变化，并对信号流向进行自动切换，实现被测产品与所述测试设备建立通信连接；

所述测试设备与所述射频链路设备连接，用于检测第一射频信号的波形、功率变化、频谱特性、频率、有功功率中的一种或多种；

所述下变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述下变频器用于将所述第一射频信号变频为第一中频信号并将所述第一中频信号发送至所述测控基带设备；

所述测控基带设备分别与所述下变频器和所述上变频器连接，所述测控基带设备用于对所述第一中频信号进行调制解调得到第二中频信号；

所述上变频器分别与所述射频链路设备和所述测控基带设备连接，所述上变频器用于将所述第二中频信号变频为第二射频信号，并将所述第二射频信号通过所述射频链路设备发送至被测产品。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

人机交互设备，所述人机交互设备分别与所述测试设备、所述下变频器、所述测控基带设备和所述上变频器连接，所述测试设备用于显示并存储所述当前运行参数的频率和/或电压。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述测试设备包括：

示波器，所述示波器分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试数字信号的波形和定量的测量信号的参数，其中所述参数包括电压、频率和/或)相位。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述测试设备还包括：

频谱仪，所述频谱仪分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测试模拟信号在频域的频谱特性。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述测试设备还包括：

频率计，所述频率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于对信号的频率进行测量，能够快速的捕捉到信号频率的变化。

6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述测试设备还包括:

功率计，所述功率计分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于测量电信号的有功功率。

7.根据权利要求2-6任一项所述的***，其特征在于，所述测试设备还包括：

信号源，所述信号源分别与所述射频链路设备和所述人机交互设备连接，用于产生特定特性的信号，用于测试接收机选择性参数。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，

模拟设备、射频链路设备、示波器、频谱仪、频率计、功率计、信号源、下变频器、测控基带设备和上变频器集成在一个机箱中。

9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，

所述被测产品与所述射频链路设备通过电缆连接。

10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，

所述被测产品与所述模拟设备通过电缆连接。

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