代云韜

（遼寧行政學(xué)院 110161）

0 引言

測試設(shè)備的作用在裝備試驗中越來越顯著，電子技術(shù)的開發(fā)工具和檢驗標(biāo)準(zhǔn)就是測試技術(shù)?；旌峡偩€測試系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使綜合測試系統(tǒng)設(shè)計變得簡化，并且節(jié)約構(gòu)建成本，通過對PCI、GPIB和VXI總線測試設(shè)備功能進(jìn)行整合使測試設(shè)備組網(wǎng)問題得以解決。

1 系統(tǒng)組成和原理

網(wǎng)絡(luò)化測試的實現(xiàn)是通過數(shù)據(jù)庫平臺、服務(wù)器/工作站和客戶端組成的網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)，并采用總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。單臺測試設(shè)備由USB、PXI[3]、VXI等總線構(gòu)成，單臺設(shè)備的連接通過廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)實現(xiàn)的，最終實現(xiàn)混合總線測試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布。只需對原有設(shè)備添加新部件或者升級就可以建成混合總線測試系統(tǒng)，另外，新總線儀器設(shè)備的整合可以隨時在構(gòu)建好的系統(tǒng)中進(jìn)行。本設(shè)計中的網(wǎng)絡(luò)化改造的基礎(chǔ)是以靶場現(xiàn)有的總線測試設(shè)備PCI、VXI和GPIB，增加非電量測量節(jié)點和PXI 總線測試節(jié)點，最終實現(xiàn)混合總線測試系統(tǒng)的構(gòu)建。系統(tǒng)中使用LAN 進(jìn)行互連，具有的功能是和被試武器裝備性能評估、數(shù)據(jù)處理、非電量測量、數(shù)據(jù)采集、有數(shù)據(jù)通信。

2 設(shè)計中關(guān)鍵性技術(shù)問題和設(shè)計思路探討

網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器、計算機(jī)、信號處理、測控總線等技術(shù)是混合總線測試系統(tǒng)主要涉及到的技術(shù)，并不是將這些技術(shù)進(jìn)行簡單組合后進(jìn)行應(yīng)用。在靶場應(yīng)用中需要對一般關(guān)鍵性技術(shù)問題進(jìn)行研究解決，其中包括通用檢測、時鐘同步、測試接口的適應(yīng)性、升級和組網(wǎng)改造現(xiàn)有測試設(shè)備等。

2.1 接口通用與適應(yīng)的檢測

各種裝備中，可分為非電量和電信號兩大類這是被測參數(shù)信號形式的角度進(jìn)行分析的，而不考慮具體的被測對象載體形式和型號問題。數(shù)字信號和模擬信號是電信號的兩種形式，而非電量又分為動態(tài)參數(shù)（應(yīng)變、角速度、壓力、振動等）信號和穩(wěn)態(tài)（溫度）信號。非電量轉(zhuǎn)換為電信號是通過傳感器諸如應(yīng)變、溫度、振動、角速度、壓力等來實現(xiàn)的。

2.2 測試設(shè)備組網(wǎng)

自從GPIB總線面市以來，目前LAN與GPIB轉(zhuǎn)換器由很多儀器商能提供，GPIB 總線測試設(shè)備被集成到測試網(wǎng)絡(luò)中可以通過轉(zhuǎn)換器更方便的實現(xiàn)。在出現(xiàn)不具備網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的零槽控制器的情況下，對于VXI 總線測試設(shè)備而言更換零槽控制器即可。由于系統(tǒng)控制器對網(wǎng)絡(luò)傳輸一般都支持，可以很容易地把PXI 總線測試設(shè)備接入到測試網(wǎng)絡(luò)中，即使出現(xiàn)系統(tǒng)控制器對持網(wǎng)絡(luò)傳輸不支，進(jìn)行組網(wǎng)也可以通過配置網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)。

2.3 時鐘同步

為了不同項目的測試能同時進(jìn)行，一般多臺/套測試裝設(shè)備同時投入是試驗中常見的。只有使參試儀器設(shè)備進(jìn)行同步工作，才能保證正確的測試結(jié)果，因為測試數(shù)據(jù)在不同測試項目中是密切相關(guān)的。在武器裝備試驗測試系統(tǒng)一方面要保證各設(shè)備間的時鐘是同步另一方面各設(shè)備還要與測控網(wǎng)保持同步。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用于混合總線測試系統(tǒng)，其中采用異步通信的以太網(wǎng)，具有較大的時延，在系統(tǒng)的每個測試節(jié)點中與時間基準(zhǔn)進(jìn)行通信必須用一個裝置/接口，這樣便可以校正各測試節(jié)點自身的時鐘。如果添入校正裝置系統(tǒng)，布局將會十分復(fù)雜，為了系統(tǒng)設(shè)計簡單化，應(yīng)用公認(rèn)的時間基準(zhǔn)。

2.4 設(shè)計思路

對測試設(shè)備性能進(jìn)行改善、減小投資規(guī)模、使測試設(shè)備通用性提高、設(shè)備研制周期縮短，這樣可以滿足裝備試驗的需要。具體的設(shè)計思路是：

a、通過軟件組件技術(shù)復(fù)用軟件

組件（Component）技術(shù)是一種軟件開發(fā)方法，在面向?qū)ο蠓椒?、結(jié)構(gòu)化、模塊化之后出現(xiàn)的。將對象的工作方式（實現(xiàn)）和其外觀（接口）分離開來是它的主要特點，在二進(jìn)制層次上應(yīng)用這一封裝思想，在COM 架構(gòu)下使設(shè)計者能夠開發(fā)出功能專一的各種軟件模塊。為了實現(xiàn)軟件最大程度的復(fù)用，根據(jù)需要設(shè)計者可將原有軟件設(shè)備裝配起來，構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。

b、通過采用虛擬儀器技術(shù)，使設(shè)備通用性提高

在測試設(shè)備中可持續(xù)開發(fā)和通用性的提高是通過虛擬儀器技術(shù)來實現(xiàn)的，采用虛擬儀器技術(shù)來設(shè)計被測試信號形式。這一技術(shù)指的是部分硬件功能被軟件替代，信號的產(chǎn)生、顯示和處理由軟件來實現(xiàn)，信號的輸出、采集和調(diào)理由硬件模塊來實現(xiàn)。系統(tǒng)可靠性的提高是通過靈活、快速、強(qiáng)大的軟件運算處理能力來實現(xiàn)的，并且使硬件模塊功能簡化。大部分信號的測試需要只需更改軟件就可以得到滿足，虛擬儀器技術(shù)擁有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和靈活性。

c、改造、組網(wǎng)現(xiàn)有設(shè)備

在現(xiàn)有總線測試設(shè)備中進(jìn)行組網(wǎng)改造和軟硬件升級，從而滿足試驗任務(wù)需要。不需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計，使現(xiàn)有測試設(shè)備軟硬件的價值繼續(xù)發(fā)揮，新的總線儀器設(shè)備可以整合到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)共得到擴(kuò)充。這是采用混合總線技術(shù)的優(yōu)勢。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 系統(tǒng)應(yīng)用程序使用Visual C+ + 60 和LabVIEW語言在Window s XP 平臺上設(shè)計模塊化結(jié)構(gòu)，采用Visual C+ + 60語言編程作為數(shù)據(jù)庫管理軟件，TCP/IP是系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用的協(xié)議，使用LabSQL進(jìn)行LabVIEW對數(shù)據(jù)庫訪問。

3.2 LabVIEW8語言編程被應(yīng)用于非電量測量節(jié)點和PXI總線測試節(jié)點軟件，測試節(jié)點設(shè)備的組成需要調(diào)用相應(yīng)的軟件模塊，測試節(jié)點通道的配置和選擇需要滿足測試任務(wù)需求，用軟件模塊形式對測試節(jié)點儀器模塊功能進(jìn)行編寫。

3.3 系統(tǒng)任務(wù)劃分為6 個階段，即信號模擬/仿真、測試執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理、評估被試系統(tǒng)性能、數(shù)據(jù)交換、配置與標(biāo)定，相應(yīng)軟件模塊來完成各階段任務(wù)。階段任務(wù)或相互穿插完成或獨立完成。

4 系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)

在一個系統(tǒng)中混合總線測試系統(tǒng)可對多種總線ATE平臺進(jìn)行整合，其中的總線設(shè)備可以是LXI、VXI、GPIB 和PXI等。設(shè)計系統(tǒng)時正確使用層次架構(gòu)是對不同總線測試設(shè)備進(jìn)行整合的關(guān)鍵，開發(fā)者可以通過這個架構(gòu)最大程度地使用現(xiàn)有硬件和軟件資源，在該構(gòu)架的基礎(chǔ)上對新的總線技術(shù)能夠進(jìn)行整合。典型混合總線測試系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)如下圖：

5 結(jié)束語

通過上述內(nèi)容可知，混合總線測試系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使綜合測試系統(tǒng)設(shè)計變得簡化，并且節(jié)約構(gòu)建成本，通過對PCI、GPIB和VXI總線測試設(shè)備功能進(jìn)行整合使測試設(shè)備組網(wǎng)問題得以解決。

[1]吳又美.基于LXI 儀器總線的分布式測試系統(tǒng)[J].計算機(jī)測量與控制，2007，15（12）：1685-1686.

[2]劉東.軍用ATS 測試總線技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].計測技術(shù)，2008，1：4-5.