導(dǎo)語：國防電子形勢下的航空航天論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1現(xiàn)代裝備環(huán)境下，自動化測試系統(tǒng)越來越重要

我們還應(yīng)該看到任何一臺電子系統(tǒng)或裝備，都會經(jīng)歷從研制、設(shè)計再到生產(chǎn)等多個環(huán)節(jié)。而在這所有環(huán)節(jié)中，都會涉及到測試測量和驗證，這也就意味著在全壽命周期中都會有自動化測試系統(tǒng)的身影。所以，在航空航天以及國防電子領(lǐng)域，隨著電子裝備系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，無論在裝備保障還是在產(chǎn)品的全壽命周期，自動化測試系統(tǒng)都已成為不可或缺的重要組成部分。

2自動化測試系統(tǒng)發(fā)展及面臨的問題

綜合國內(nèi)外的應(yīng)用情況，自動化測試技術(shù)在幾十年前就已經(jīng)應(yīng)用在航空航天與國防電子領(lǐng)域，在應(yīng)用過程中測試技術(shù)也在不斷地完善和發(fā)展。第一代自動化測試系統(tǒng)初步實現(xiàn)了自動化測試這一概念，由儀器替代人工來實現(xiàn)相關(guān)測試任務(wù)；第二代測試系統(tǒng)則引入了通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的概念，使得儀器系統(tǒng)更加綜合化；第三代測試系統(tǒng)更以“開放化”為核心，引入先進(jìn)商業(yè)技術(shù)和貨架產(chǎn)品，降低測試成本。這些推動了自動化測試系統(tǒng)在航空航天與國防領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。但是雖然歷經(jīng)了幾代技術(shù)的變革演進(jìn)，時至今日，自動化測試系統(tǒng)依然面臨著不少挑戰(zhàn)和困境：1)高昂的擁有成本。針對復(fù)雜的被測對象，測試系統(tǒng)在保證測試質(zhì)量的同時，還要完成繁復(fù)的測試任務(wù)，這往往意味著長周期的開發(fā)時間和昂貴的系統(tǒng)費(fèi)用。而且一旦被測對象發(fā)生變化，測試系統(tǒng)也需要進(jìn)行相應(yīng)的升級和更換，會帶來更多工作負(fù)擔(dān)和費(fèi)用。2)通用性不足。各個系統(tǒng)獨立設(shè)計完成，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，導(dǎo)致測試系統(tǒng)型號繁多互不通用，給后勤保障帶來極大的壓力。同時因為系統(tǒng)間的不通用，也會帶來重復(fù)設(shè)計、重復(fù)投資的現(xiàn)象，間接提高測試成本。此外，還有“用戶端的測試數(shù)據(jù)和設(shè)計端測試數(shù)據(jù)無法連接”、“對操作人員要求高”等問題。綜合看來，這些問題所涉及到的不單是測試技術(shù)本身和儀器技術(shù)指標(biāo)的問題，更多的是儀器系統(tǒng)架構(gòu)的問題。

3下一代自動化測試系統(tǒng)與“合成儀器”

正式因為這些困難和挑戰(zhàn)，國內(nèi)外不少專家學(xué)者都已經(jīng)參與到下一代自動化測試系統(tǒng)概念的討論。在這些討論中，對自動化測試系統(tǒng)共同的要求就是：1)降低全周期的開發(fā)維護(hù)費(fèi)用；2)增強(qiáng)通用性和互操作性，提供最大的系統(tǒng)靈活性；3)進(jìn)一步提高測試質(zhì)量。下一代自動化測試系統(tǒng)概念的一個典型代表就是美國的“NxTest”（nextgenerationautomatictestsystems）系統(tǒng)概念。此系統(tǒng)概念關(guān)注于：如何降低自動化測試系統(tǒng)的全周期費(fèi)用，如何提供系統(tǒng)靈活性和互操作性，如何降低系統(tǒng)開發(fā)、部署和升級時間，以及如何減小后勤保障規(guī)模和占地空間。基于這樣的目的，“NxTest”提出要采用開放的軟硬件體系及商用標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)為構(gòu)建思想。從這里可以看到，隨著下一代自動化測試系統(tǒng)概念的提出，對系統(tǒng)架構(gòu)有著更高的要求，而“合成儀器”的架構(gòu)概念也在這時受到越來越多地關(guān)注?！昂铣蓛x器”架構(gòu)即采用標(biāo)準(zhǔn)的測試硬件模塊組成通用的儀器系統(tǒng)，測試測量任務(wù)與升級完全由測試軟件來實現(xiàn)。在這種架構(gòu)下，自動化測試系統(tǒng)將由原先臺式儀器系統(tǒng)的模式逐漸過渡到模塊化儀器系統(tǒng)的模式，同時會格外強(qiáng)調(diào)軟件在整個測試系統(tǒng)當(dāng)中的重要性。這樣的架構(gòu)改變帶來的好處是顯而易見的：1)借助模塊化硬件的優(yōu)勢，系統(tǒng)本身也更加靈活和冗余，通過簡單更換模塊來更新或者升級系統(tǒng)，節(jié)省了大量硬件投入成本，也為系統(tǒng)的通用性奠定了基礎(chǔ)；2)儀器系統(tǒng)將會更加小巧，在有限空間內(nèi)集成度將會更高，以適應(yīng)更為復(fù)雜的測試任務(wù)；3)模塊化系統(tǒng)的背板定時同步功能也使得基于模塊化儀器的系統(tǒng)擁有遠(yuǎn)好于臺式儀器系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。這些優(yōu)點有相當(dāng)一部分是得益于模塊化的硬件平臺的應(yīng)用。也正因為如此，作為“NxTest”概念實施項目之一的海軍型“eCASS”自動化測試系統(tǒng)在2012年就采購了NI公司的PXI模塊化儀器平臺來作為其系統(tǒng)硬件架構(gòu)核心。類似的，BAE公司也采用NIPXI平臺替代原有VXI平臺實現(xiàn)“合成儀器”概念下的新型測試系統(tǒng)。同時，在“合成儀器”架構(gòu)下，軟件相比于以往發(fā)揮著更為重要的作用。所有儀器功能和任務(wù)的定義都用軟件來完成，實現(xiàn)由軟件來“決策”在何種測試任務(wù)下調(diào)用何種測試硬件資源，同時“實施”復(fù)雜測試任務(wù)的管理和優(yōu)化。軟件層面將會傾入設(shè)計者的更多心思，來考慮如何保證系統(tǒng)測試功能完整性的同時減少系統(tǒng)日后的升級負(fù)擔(dān)。軟件也從原先測試程序開發(fā)的單一層次過渡到集成系統(tǒng)服務(wù)、測試程序開發(fā)和測試管理三者一體的架構(gòu)上?？紤]到這些因素，洛克希德馬丁公司在其“LM-STAR”項目中運(yùn)用NITestStand測試管理軟件和NILabWindows/CVI來實現(xiàn)開放式的軟件架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，有效繼承了以往測試程序集（TPS）的同時提供了足夠的系統(tǒng)靈活性。

4結(jié)語

隨著電子裝備系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用，自動化測試系統(tǒng)與技術(shù)仍然面臨著困難和挑戰(zhàn)。在這一形勢下，下一代自動化測試系統(tǒng)概念被廣泛討論，其中核心之一就是“合成儀器”的架構(gòu)概念。而這一架構(gòu)概念改變了以往臺式儀器系統(tǒng)的模式，取而代之的是模塊化儀器系統(tǒng)的模式，同時強(qiáng)調(diào)軟件的關(guān)鍵作用。下一代自動化測試系統(tǒng)概念已經(jīng)開始融入各個新型測試系統(tǒng)項目的構(gòu)建，也在預(yù)期的未來會更多地應(yīng)用到航空航天與國防電子領(lǐng)域，讓我們拭目以待。

作者：劉旭陽單位：美國國家儀器有限公司