基于“柔性测试”技术的军工测试系统设计

　　现代军工测试系统面临的新挑战

随着现代科技水平的发展，军工系统中武器装备更新速度加快、复杂程度加深、电子化程度日益提高等等，这些军工产业中新特征的显现，使得军工的测试系统被测信号的类型多样，信号间的关联程度紧密，后期信号分析过程难度增大。同时，由于军工行业特殊的环境要求，也使测试设备的运行环境相对恶劣。

上述的现代军工行业特点要求我们在搭建测试系统时，需要充分考虑其对以下几方面的需求。

1.测试系统的可靠性需求：这种可靠性包括软、硬件平台的可靠性，即开发性平台本身应具备高可靠性，并且要求所选平台能够具备一定程度的长期支持性。

2.测试系统的精确性需求：体现在测试精度、准度以及通道数量等方面。

3.测试系统的适应性需求：针对现代军工测试系统待测信号类型众多，测试步骤灵活等特征，测试系统应当最大限度地为测试人员提供可自定义的多功能适应性空间，无论测试步骤还是硬件资源，均可进行灵活配置，真正做到量身定做、随需而动。

4.测试系统的扩展性需求：从快速变化的趋势考虑，需要为测试系统提供多元化的扩展空间，保证其最大程度的复用，节约开发周期及成本等。

　　满足军工行业测试

系统需求的“柔性测试”技术根据现代军工行业的发展需求，同时结合泛华测控多年来在军工测试领域的耕耘实践，泛华测控率先在业界提出了构建测试系统的核心技术—“柔性测试”技术。它是以虚拟仪器技术、测试测量技术、机电一体化技术、软件技术、通信及网络技术等为基础，以测试系统的精确性、可靠性、适应性、灵活性和拓展性为研究目标，关注测试测量系统的整体功能及性能，对满足测试测量系统需求的方法及手段进行深入研究的一门技术。“柔性测试”技术的提出正符合了军工行业测试系统对其可靠性、精确性、适应性和扩展性的需求，其不仅可指导军工行业的测试系统搭建，它也必然是当前中国测试技术发展的趋势。

下面将通过实际应用案例来说明如何构建一个满足军工行业多方面需求的测试系统。

　　基础平台的选择

　　硬件平台

针对现代军工测试系统信号类型多并且信号间的关联程度高的特点，及结合“柔性测试”技术对于追求测试系统可靠性、适应性、扩展性等需求的核心设计理念，我们选择了基于计算机的高可靠性平台PXI。

当然，在硬件平台的选择方面有很多备选方案可供选择，我们选择的是能满足军工行业发展需求的，同时在测试测量领域较好的方案。PXI既避免了使用普通的PC机在运输、环境、工作条件等方面的压力，又避免了使用传统测试仪器为其带来的低复用性和高成本的问题。PXI平台不仅从品质上满足了可靠性、高性能等需求，模块化的结构也使得适用性及扩展性得以保障。

　　应用案例

某型通用测试系统，如图1所示，是基于PXI-SCXI混合机箱搭建，该系统具备极高的信号适应性，具备对压力、电压、温度、频率、转速等不同类型信号的采集能力，大大节约了硬件成本，实现了对不同信号类型的统一整合测量。

　　软件平台

泛华使用图形化的编程语言LabVIEW。至今LabVIEW在测试测量领域处于主导地位，它专门为测试测量而优化，内部整合了众多测试测量过程中会用到的相关函数，在工程师搭建测试系统时，大大节约了时间及人力成本。另外，针对军工测试中对可靠性及高性能的需求，LabVIEW同时具备的RT版本更是确定了LabVIEW最为软件开发平台的地位，使得工程师可以在Windows的平台上开发程序，之后自动部署到实时目标中去，使得编程过程大大简化了。对于测试系统，采用实时操作系统，可以保证系统响应的确定性，长时间进行可靠的数据采集。

　　应用案例

如图2所示，是用LabVIEW设计的某型发动机测试系统最终应用程序的软件界面，顶端的系统级按钮，主题部分的瞬态数据显示及预警，波形信息的显示以及报表生成等功能一应俱全，客户很好的满足用户的测试需求。

　　精准耐用的连接器

系统的性能高低往往取决于其性能最薄弱的一个环节，即所谓的“木桶效应”，现在，即使一个测试系统已经具备了高性能的软硬件平台，也并不能确保整个系统的高性能。由于军工测试系统本身涉及到的信号类型众多，信号间势必会有极大的干扰，整个测试系统所处的电测环境十分恶劣。综上所述，军工测试系统性能的最薄弱环节往往出现在信号连接器上。所以我们通过采用国际通用的信号接入方法，为用户提供精准耐用的连接器。

　　应用案例

某风电测试系统，根据实际情况针对系统的信号连接器部分，为实现测试系统资源与被测件测试信号的可靠