一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统及方法，该系统包括：标准化卫星发控台、匹配互连电缆、交换机、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、不间断电源、卫星标准化发控台软件、卫星标准化卫星供配电等效器软件、总控调度软件、测试服务器软件、监视终端软件、测试报告自动生成软件；其中，标准化发控台为被测对象；标准化卫星供配电等效器和测试一体机为测试设备。本发明专利技术采用计算机虚拟化技术，在一台测试一体机平台上同时运行不同操作系统上的软件，最大限度减少系统测试设备的数量，显著提高了测试安全性、可靠性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统及方法
本专利技术涉及一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统及方法。
技术介绍
标准化发控台是卫星地面测试系统的重要组成部分，用于卫星厂房和发射场测试低频信号的有线监控，是卫星临射前状态设置的重要设备，标准化卫星发控台通过星地长电缆与卫星直接相连，其可靠性和安全性直接影响卫星测试安全。为确保该设备使用前的验收和标准化发控台2年使用有效期到期后的计量测试覆盖性，需要对其输入输出信号(7类信号，即整星阻抗模拟量采集、电压模拟量采集、无源触点信号采集、电平触点采集、瞬时触点控制指令、展开到位信号模拟控制、模拟分离控制指令、脱插脱落控制、分插分离控制；)按接插件逐个接点进行电接口功能和网络链路进行检测。传统手动验收和计量测试一般采用插针、插孔导线或转接电缆和转接盒直接将信号源或触点信号连至接插件。一方面，验收和计量时所需的配套测试设备较多，包括综合测试服务器、总控调度计算机、监视终端计算机、信号源、示波器、手持数字万用表、转接盒、通用转接电缆共8台套设备；另一方面，至少需要硬件操作岗、软件操作岗、数据判读岗及数据记录岗人员4人配合才能完成。验收过程中，还可能因人工操作不当，造成电源短路等安全隐患。验收和计量测试完毕后，由人工整理测试数据编写测试报告。整个验收过程所需测试设备和人员较多，耗时较长，效率、安全性和准确率整体偏低。可以看出传统手动验收和计量有如下问题：1)验收测试所需的配套测试设备较多，搭建耗时耗力难以支撑满足未来型号的测试系统快速验收和计量搭建的需求；2)在测试效率方面，需要硬件操作岗、软件操作岗、数据判读岗及数据记录岗配合才能完成，没有实现系统的集中管控，效率、安全性和准确率整体偏低；3)在测试过程中对于测试数据分析手段不足，依赖人工判读；缺乏自动生成测试结果表和测试报表的能力，完全依赖人工编制测试报告，效率和准确率低下。
技术实现思路
为解决标准化发控台验收和计量传统手动测试所需测试设备和人员较多，耗时较长，效率、安全性和准确率整体偏低的实际现状以满足卫星型号的测试系统快速验收和计量的实际需求，本专利技术提出了一种卫星标准化发控台验收测试和计量系统及方法，在确保标准化发控台功能和链路100％覆盖前提下，实现一键式自动化验收和计量闭环测试，全程无任何人工硬件操作并自动生成测试报告，并且能够对测试场景无失真重现便于事后分析和查阅。实现完全自动化以及资源的集约化测试，最大程度地减轻人员工作量以避免操作失误，提高测试的安全性、可靠性和准确性。为了达到上述专利技术目的，本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，包括标准化卫星发控台、匹配互连电缆、交换机、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、不间断电源、标准化发控台软件、标准化卫星供配电等效器软件、总控调度软件、测试服务器软件、监视终端软件、测试报告自动生成软件；其中：标准化发控台作为被测对象，用于卫星低频有线信号采集、对星上重要单机和蓄电池放电开关控制、脱插脱落和分插分离控制以及模拟星箭分离信号、模拟展开到位信号等功能，实现对卫星实时监视与控制。标准化发控台是以机柜为单位的产品化设计方案，适用于所有卫星型号。标准化发控台具体电接口功能包括整星阻抗模拟量采集、电压模拟量采集、无源触点信号采集、电平触点采集、瞬时触点控制指令、展开到位信号模拟控制、模拟分离控制指令、脱插脱落控制、分插分离控制；标准化卫星供配电等效器作为标准化发控台的信号激励和控制信号测量仪器，替代传统手动测试中的信号源、示波器、手持数字万用表、转接盒等测试仪器，对标准化发控台的全部电接口功能进行测试，标准化卫星供配电等效器的电接口功能包括阻抗输出、电压可调输出、无源触点输出、固定28V输出、瞬时通路检测、持续通路检测、分离大脉冲检测功能。其中，标准化卫星供配电等效器的t路阻抗输出对应标准化发控台t’路整星阻模拟量抗采集(t≥t’)、u路0～45V可调输出对应标准化发控台u’路电压模拟量采集(u≥u’)、v路触点输出对应标准化发控台v’路无源触点信号采集(v≥v’)、w路固定28V输出对应标准化发控台w’路电平触点采集(w≥w’)、x路瞬时通路检测(80ms或160ms)对应标准化发控台x’路瞬时触点控制指令(x≥x’)、y路持续通路检测对应标准化发控台y1’路和y2’路展开到位信号模拟控制(y≥y1’+y2’)、z路分离大脉冲检测对应标准化发控台z1’路脱插脱落控制和z2’路分插分离控制(z≥z1’+z2’)，确保标准化发控台的接口功能100％全覆盖测试；标准化卫星供配电等效器各类信号电接口数量大于标准化发控台对应信号电接口数量、标准化卫星供配电等效器各类信号精度高于标准化发控台对应信号精度、各类信号量程范围大于标准化发控台对应信号的精度和量程以确保测试和计量结果的有效性；匹配互连电缆用于连接标准化发控台和标准化卫星供配电等效器，实现标准化发控台和标准化卫星供配电等效器电气接口的匹配，也是标准化发控台和标准化卫星供配电等效器信号传输媒介；测试一体机作为标准化发控台功能链路的功能测试仪器，即对标准化发控台的实际使用时完整控制链路的测试。本专利技术采用计算机虚拟化技术，在一台测试一体机平台上同时运行不同的操作系统，同时运行总控调度软件、监视终端软件、测试报告自动生成软件，替代传统手动测试中的测试服务器、总控调度计算机、监视终端计算机。标准化发控台控制链路为由总控调度软件统一发送控制命令，测试服务器软件转发控制命令，标准化发控台设备接收转发的控制命令并执行相应控制动作并将测试数据统一发送给测试服务器软件，由测试服务器软件广播转发给监视终端软件进行远程统一监视。测试报告自动生成软件，用于标准化发控台的验收和计量测试时测试报告的自动生成；不间断电源为标准化发控台、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、交换机供电，正常情况下，不间断电源采用市电对系统进行供电；在外部供电故障的情况下，不间断电源自动快速切换为内部蓄电池供电，仍然可以进行标准化发控台验收和计量测试，不耽误测试进程；总控调度软件，通过配置标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的指令列表以及标准化发控台验收和计量的自动化测试序列进行测试指令的自动发送；接收测试服务器软件处理的对应标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的遥测参数，通过对于指令发送前后的相关遥测参数判断(即指令发送的前提条件是否满足的判断以及指令发送后对应遥测参数的变化是否正常的判断)以实现指令执行与遥测变化的关联判断的闭环控制；当出现指令执行前后相关遥测参数不满足预先设定的关联判断条件，总控调度软件具有状态恢复或暂停测试流程两种自动处理方式，处理方式可由测试人员在标准化发控台验收和计量的自动测试流程中预先进行设置，实现对某些测试项目(如进行脱插脱落或分插分离控制时电源功率输出功能测试项目)的状态恢复避免产生电源短路导致烧毁设备等严重后果以及其它某些测试项目(如电压模拟量采集功能测试项目)暂停以保护现场利于测试人员排故处理的两者兼顾，只要出现上述两种异常情况均弹出对话框提示测试状态恢复或流程暂停的原因并提示人工介入，测试人员可以排除故障使判断条件满足后继续自动执行测试项目或选择忽略本测试步骤直接进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，其特征在于，该系统包括标准化卫星发控台、匹配互连电缆、交换机、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、不间断电源、标准化发控台软件、标准化卫星供配电等效器软件、总控调度软件、测试服务器软件、监视终端软件、测试报告自动生成软件；其中：所述标准化发控台作为被测对象，用于卫星低频有线信号采集、对星上重要单机和蓄电池放电开关控制、脱插脱落和分插分离控制以及模拟星箭分离信号、模拟展开到位信号，实现对卫星实时监视与控制；所述标准化卫星供配电等效器作为电接口功能测试仪器，对标准化发控台的全部电接口功能进行测试，标准化卫星供配电等效器的电接口功能包括阻抗输出、电压可调输出、无源触点输出、固定28V输出、瞬时通路检测、持续通路检测、分离大脉冲检测功能；所述匹配互连电缆用于连接标准化发控台和标准化卫星供配电等效器，实现标准化发控台和标准化卫星供配电等效器电气接口的匹配，也是标准化发控台和标准化卫星供配电等效器信号传输媒介；所述测试一体机作为标准化发控台功能链路的功能测试仪器，用于测试标准化发控台实际使用时的完整控制链路；该完整控制链路为由总控调度软件统一发送控制命令，测试服务器软件转发控制命令，标准化发控台设备接收转发的控制命令并执行相应控制动作并将测试数据统一发送给测试服务器软件，由测试服务器软件广播转发给监视终端软件进行远程统一监视；测试一体机上同时运行总控调度软件、测试服务器软件和监视终端软件用于标准化发控台网络链路功能进行测试且测试一体机运行测试报告自动生成软件，用于标准化发控台的验收和计量测试时测试报告的自动生成；所述不间断电源为标准化发控台、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、交换机供电，正常情况下，不间断电源采用市电对系统进行供电；在外部供电故障的情况下，不间断电源自动快速切换为内部蓄电池供电，仍然可以进行标准化发控台验收和计量测试，不耽误测试进程；所述总控调度软件通过配置标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的指令列表以及标准化发控台验收和计量的自动化测试序列进行测试指令的自动发送；接收经测试服务器软件处理的对应标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的遥测参数，通过对于指令发送前后的相关遥测参数判断以实现指令执行与遥测变化的关联判断的闭环控制；所述测试服务器软件用于实现对标准化发控台和标准化卫星供配等效器的各种控制指令转发；根据配置的标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的遥测参数处理表进行测试数据的处理、分发、存储；所述监视终端软件用于实现对标准化发控台和标准化卫星供配等效器的遥测数据远程统一监视；所述测试报告自动生成软件用于自动生成发控台验收和计量测试报告；该软件以标准化发控台和标准化卫星供配电等效器遥测参数表中的遥测判据为依据判断测试数据是否正常；测试项目自动执行时，获取发送的指令代号、指令名称、指令执行方式、指令执行时刻、对应的遥测判据、测试的结果以及测试结论等信息并自动生成验收和计量测试报告。...

【技术特征摘要】
1.一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，其特征在于，该系统包括标准化卫星发控台、匹配互连电缆、交换机、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、不间断电源、标准化发控台软件、标准化卫星供配电等效器软件、总控调度软件、测试服务器软件、监视终端软件、测试报告自动生成软件；其中：所述标准化发控台作为被测对象，用于卫星低频有线信号采集、对星上重要单机和蓄电池放电开关控制、脱插脱落和分插分离控制以及模拟星箭分离信号、模拟展开到位信号，实现对卫星实时监视与控制；所述标准化卫星供配电等效器作为电接口功能测试仪器，对标准化发控台的全部电接口功能进行测试，标准化卫星供配电等效器的电接口功能包括阻抗输出、电压可调输出、无源触点输出、固定28V输出、瞬时通路检测、持续通路检测、分离大脉冲检测功能；所述匹配互连电缆用于连接标准化发控台和标准化卫星供配电等效器，实现标准化发控台和标准化卫星供配电等效器电气接口的匹配，也是标准化发控台和标准化卫星供配电等效器信号传输媒介；所述测试一体机作为标准化发控台功能链路的功能测试仪器，用于测试标准化发控台实际使用时的完整控制链路；该完整控制链路为由总控调度软件统一发送控制命令，测试服务器软件转发控制命令，标准化发控台设备接收转发的控制命令并执行相应控制动作并将测试数据统一发送给测试服务器软件，由测试服务器软件广播转发给监视终端软件进行远程统一监视；测试一体机上同时运行总控调度软件、测试服务器软件和监视终端软件用于标准化发控台网络链路功能进行测试且测试一体机运行测试报告自动生成软件，用于标准化发控台的验收和计量测试时测试报告的自动生成；所述不间断电源为标准化发控台、标准化卫星供配电等效器、测试一体机、交换机供电，正常情况下，不间断电源采用市电对系统进行供电；在外部供电故障的情况下，不间断电源自动快速切换为内部蓄电池供电，仍然可以进行标准化发控台验收和计量测试，不耽误测试进程；所述总控调度软件通过配置标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的指令列表以及标准化发控台验收和计量的自动化测试序列进行测试指令的自动发送；接收经测试服务器软件处理的对应标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的遥测参数，通过对于指令发送前后的相关遥测参数判断以实现指令执行与遥测变化的关联判断的闭环控制；所述测试服务器软件用于实现对标准化发控台和标准化卫星供配等效器的各种控制指令转发；根据配置的标准化发控台和标准化卫星供配电等效器的遥测参数处理表进行测试数据的处理、分发、存储；所述监视终端软件用于实现对标准化发控台和标准化卫星供配等效器的遥测数据远程统一监视；所述测试报告自动生成软件用于自动生成发控台验收和计量测试报告；该软件以标准化发控台和标准化卫星供配电等效器遥测参数表中的遥测判据为依据判断测试数据是否正常；测试项目自动执行时，获取发送的指令代号、指令名称、指令执行方式、指令执行时刻、对应的遥测判据、测试的结果以及测试结论等信息并自动生成验收和计量测试报告。2.如权利要求1所述的一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，其特征在于，所述标准化发控台是以机柜为单位设计，适用于所有卫星型号；其电接口功能包括整星阻抗模拟量采集、电压模拟量采集、无源触点信号采集、电平触点采集、瞬时触点控制指令、展开到位信号模拟控制、模拟分离控制指令、脱插脱落控制、分插分离控制。3.如权利要求1所述的一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，其特征在于，标准化卫星供配电等效器作为标准化发控台电接口功能测试仪器，标准化卫星供配电等效器各类信号电接口数量大于标准化发控台对应信号电接口数量、标准化卫星供配电等效器各类信号精度高于标准化发控台对应信号精度、各类信号量程范围大于标准化发控台对应信号的精度和量程以确保测试和计量结果的有效性。4.如权利要求1所述的一种卫星标准化发控台自动化验收测试和计量系统，其特征在于，标准化卫星供配电等效器的t路阻抗输出对应标准化发控台t’路整星阻模拟量抗采集，t≥t’；u路0～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆吉，周捷，李东蔚，蔡先军，朱辉，徐敏儿，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31