惯性仪器通用测试技术应用研究

1）主控计算机和VXI测控组合主要是在测试软件的控制下，完成测试所需的指令输出和测试数据的获取。其中：

系统控制计算机是整个测量系统的操作指挥中心，它按照测试流程通过1394总线和VXI总线零槽控制器模块将测试命令下达至各VXI功能模块，由各VXI总线功能模块执行测试命令，并将测试数据通过总线传送给主控计算机。计算机通过软件对测试数据进行监测、记录和必要的数据处理，并对测试过程中出现的异常现象进行实时记录、判断和保护。

VXI测控组合组中，数字多用表模块配合64路继电器采样开关模块完成惯性仪器测试中电压、电流、电阻等模拟量测量。32路数字量输入/输出模块完成开关量、状态量读取、监测或发出控制指令。32路继电器控制开关模块完成系统加电控制或保护控制等。4通道A/D模块用于测量波形信号，任意波形发生器可以产生测试过程中所需的激励信号。脉冲数和时间的测量是惯性仪器测试中的重要参数，对测试精度和稳定度要求较高，我们采用高精度和高稳定度的多路可逆计数器完成脉冲数和时间测试。

2）通用信号转接箱与信号调理模块是连接被测与VXI测试系统的桥梁；测试信号在这里进行分类与转接调理后，输入到各VXI测量模块。根据需要，在信号调理模块中主要设计和布置以下电路：

a.电压测量保护电路；b.电流测量调理电路；c.控制指令驱动与保护电路；d.加电控制、激励控制电路；e.程序机构驱动电路；f.归零锁定电路；g.电压-电流转换电路；h.温度测量转换及指示电路；i.平台倒台保护、加度速表飞转保护电路等；j.调理模块识别代码产生电路；k.专用电源电路等。

3）专用适配器：用于对较大功率（2A以上）信号进行调理和变换，再送入通用信号转接箱或被测对象。

4）配套专用设备：是被测对象测试时必须的配套辅助设备，为被测提供供电、位置翻转与调整等。一般由工业部门与惯性仪器配套生产和使用，这里不作深入研究。

4、通用测试软件研究

测试软件是测试系统的灵魂，通用化的测试系统需要通用软件的支持。在通用测试系统中追求软件的易用性、通用性、可维护性、可扩充性和可移植性，也是通用测试软件设计的最重要内容。这里在"虚拟仪器"的基础上，进一步提出了"虚拟系统"的概念。所谓"虚拟系统"，就是由软件平台隔离系统硬件、底层驱动软件与系统用户之间的直接联系，建立起一个"抽象层"，由通用平台提供一个通用的测试构成和定义，按照这个定义，解决不同被测信号之间、不同被测设备之间、不同被测系统之间的公用和通用问题。

北京航天测控公司的"测试程序自动生成器"软件就是在通用化的背景需求下，为组建通用测试系统而设计的软件开发工具。测试人员根据被测对象的测试需求，采用自动测试程序生成器中的流程配置工具，对测试过程中调用的VXI模块进行通道配置、功能调用、数据运算、延时设置等，无需了解编程语言，就可以完成某个测试软件的开发。"测试程序自动生成器"将自动产生测试程序，组织测试数据、测试流程，访问测试仪器，显示仪器测量结果，调用相应的分析库，最终结果存到结果数据库，并输出HTML文档、Word文档等。

图2自动测试生成软件流程自动测试生成软件流程如图2所示。利用该软件开发的测试程序具有以下主要功能：

1）具有系统自检功能和一定的故障定位及故障导向功能；2）测试程序可自动按照流程执行，也可由人工干预单步执行；3）测试数据的实时显示（图表、曲线等），和测试数据的事后处理、分析功能；4）具有系统保护功能，可对关键点的测量值进行判断，超出正常范围的应具有明显提示；必要时，由软件执行系统保护，如停止测试、系统断电等。

5）具有软件仿真功能：仿真测试所需的各种激励、开关动作和仪器的采集数据。

6）具有直观、方便的操作界面，对测试流程中的关键步骤具有明显的提示和软面板按键。

7）具有测试数据报表生成和打印输出功能；

5、结论

本文采用VXI总线测试技术，在充分研究惯性仪器测试原理和测试方法的基础上，对测试项目和测试参数进行了提炼和总结，组建了用于惯性仪器测试的VXI总线通用测试系统。由于通用化的设计思想和技术途径，使系统的硬件结构和软件结构均具有较强的可移植性和可扩充性，使得该系统不仅仅适用于惯性仪器的测试，只要对系统中的硬件配置稍加调整，利用测试程序自动器重新编制测试流程，就可在较短的时间内开发出用于电子仪器测试、伺服机构测试乃至飞行器综合测试的测试系统，可大大减少设计人员在分析、设计、编码等方面的重复性劳动，缩短测试系统研制周期、降低研制费用。其成果已经成功地应用于我国部分导弹的单元或综合测试中，也可广泛推广应用于航空、航天和武器系统等领域的自动化测试。