1．前言

　　ATS的發(fā)展經(jīng)歷了從專(zhuān)用型向通用型的轉(zhuǎn)變。早期的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要針對(duì)具體的被測(cè)對(duì)象型號(hào)或系列。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛應(yīng)用，致使各種武器裝備的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，種類(lèi)不斷增多。武器裝備復(fù)雜性的提高，使得檢測(cè)設(shè)備的數(shù)量與種類(lèi)也越來(lái)越多。這些設(shè)備互不兼容，缺乏互操作性，測(cè)試資源重復(fù)配置、利用率低。給武器裝備的技術(shù)保障及機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的實(shí)施帶來(lái)了許多困難。因此，近十幾年來(lái)，通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為主流。

2．ATS的通用性屬性

　　通用性描述了ATS的一種屬性，這種屬性可使TPS（測(cè)試程序集）在另一型ATS上運(yùn)行并順利完成UUT（被測(cè)裝備）測(cè)試及故障診斷。通用ATS注重于采用公共的測(cè)試資源去適應(yīng)不同的測(cè)試需要，可以大大提高ATS的測(cè)試覆蓋范圍，提高系統(tǒng)間的兼容能力。通用性設(shè)計(jì)還可以將測(cè)試資源充分利用，降低維修費(fèi)用。以美國(guó)海軍的CASS(聯(lián)合自動(dòng)化支援系統(tǒng))為例，它采用了通用性的設(shè)計(jì)思想，使美國(guó)海軍原有的九十多個(gè)中間級(jí)電子設(shè)備綜合測(cè)試站減少到了五個(gè)，并可在世界范圍內(nèi)滿足倉(cāng)庫(kù)、場(chǎng)站和基地級(jí)測(cè)試維修等多方面的使用需要。

　　通用ATS系統(tǒng)分為通用系統(tǒng)硬件和通用系統(tǒng)軟件兩部分。通用系統(tǒng)硬件包括人機(jī)接口資源、激勵(lì)源、測(cè)量?jī)x器、開(kāi)關(guān)資源以及UUT對(duì)應(yīng)的接口組成。通用系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)平臺(tái)、儀器驅(qū)動(dòng)函數(shù)和測(cè)試程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。ATS系統(tǒng)通用性實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是系統(tǒng)及系統(tǒng)間硬件及軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)化。包括系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、軟件結(jié)構(gòu)及軟件基礎(chǔ)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、TPS編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化以及系統(tǒng)信號(hào)接口的標(biāo)準(zhǔn)化等。

3．系統(tǒng)通用性的硬件的實(shí)現(xiàn)

 
　　硬件方面，通用測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是使ATE（自動(dòng)測(cè)試裝備）本身資源配置最大化，能夠覆蓋各種UUT的測(cè)試需求。不同的武器裝備的測(cè)試需求差別很大，但如果能根據(jù)ATS的裝備情況及UUT的測(cè)試需求，在費(fèi)用合理、系統(tǒng)規(guī)模合理的情況下是可以求得UUT測(cè)試需求并集的。在求得UUT測(cè)試需求并集的的情況下，配以相應(yīng)的卡式儀器及其它設(shè)備，即可搭建系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。此外，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用性，硬件設(shè)計(jì)與集成過(guò)程應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的適應(yīng)性和擴(kuò)展能力，并采用標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試集成方式，不僅要定義標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)接口，而且對(duì)測(cè)試系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的布局、開(kāi)關(guān)系統(tǒng)與測(cè)試資源的連接、測(cè)試系統(tǒng)的接地與屏蔽、可靠性與安全性設(shè)及等關(guān)鍵技術(shù)都要制定嚴(yán)格的規(guī)范。

3．1系統(tǒng)的硬件組成

　　一般而言，通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件平臺(tái)組成如圖1所示，主要包括：測(cè)試控制器、激勵(lì)資源、檢測(cè)資源、開(kāi)關(guān)系統(tǒng)與信號(hào)接口裝置。測(cè)試控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中各種激勵(lì)資源、檢測(cè)資源和開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的自動(dòng)配置，并決定其工作方式、狀態(tài)、功能和參數(shù)，控制測(cè)試信號(hào)的通道選擇與切換。測(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)單元的信號(hào)交聯(lián)則是通過(guò)信號(hào)接口裝置實(shí)現(xiàn)[1]。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件組成

3．2信號(hào)接口裝置的通用性設(shè)計(jì)

　　UUT和ATE的接口問(wèn)題一直是通用ATS開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用性，ATE上的測(cè)試接口需采用針對(duì)多種被測(cè)單元的通用接口，測(cè)試資源不直接與被測(cè)對(duì)象UUT相連，而是通過(guò)連接器—適配器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。連接器連接測(cè)試資源；適配器連接UUT設(shè)備，適配器和連接器之間通過(guò)插座接口實(shí)現(xiàn)互連。檢測(cè)不同的測(cè)試對(duì)象只要更換相應(yīng)的接口適配器即可完成測(cè)試。

　　在適配器內(nèi)部封裝了信號(hào)調(diào)理模塊，可完成對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、提供電子負(fù)載、分配測(cè)試資源等功能。適配器結(jié)構(gòu)如圖3所示。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的測(cè)試需求，選擇合適的適配器插槽與測(cè)試資源對(duì)接。

3．3開(kāi)關(guān)系統(tǒng)在通用ATS中的設(shè)計(jì)

　　開(kāi)關(guān)系統(tǒng)在通用ATS中實(shí)現(xiàn)被測(cè)單元接口與測(cè)試資源間的連接與通道切換，借助開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，ATS設(shè)計(jì)者可以充分利用有限的測(cè)試資源滿足被測(cè)單元測(cè)試信號(hào)完備性需求，同時(shí)，開(kāi)關(guān)系統(tǒng)是ATE系統(tǒng)中信號(hào)連接的樞紐，開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的性能直接影響ATE的指標(biāo)和功能。因此，開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置是ATE硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　首先，對(duì)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的選取要根據(jù)測(cè)試信號(hào)的種類(lèi)和參數(shù)，根據(jù)不同信號(hào)的信號(hào)頻帶、耐壓和電流等的承載能力等選取相應(yīng)的射頻開(kāi)關(guān)、功率開(kāi)關(guān)等。其次，采用模塊化可擴(kuò)展的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，不僅可以方便的擴(kuò)大開(kāi)關(guān)系統(tǒng)規(guī)模，而且可以使開(kāi)關(guān)系統(tǒng)向上兼容，有助于實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)TPS的可移植性和互操作性。最后，選用具有開(kāi)放商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)模塊。具有開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品貨源多元化，品種系列化，維護(hù)和升級(jí)方便，有利于開(kāi)關(guān)系統(tǒng)選型和對(duì)未來(lái)的技術(shù)支持。

4．系統(tǒng)通用性的軟件的實(shí)現(xiàn)

　　在提出了功能接口的基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)的測(cè)試儀器進(jìn)行封裝，是實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)通用性必不可少的步驟。對(duì)測(cè)試儀器的封裝又分為兩種：對(duì)開(kāi)關(guān)資源的封裝及對(duì)測(cè)試資源的封裝。


　　對(duì)開(kāi)關(guān)資源的封裝主要為了自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)試通道的切換、控制相應(yīng)的通道自動(dòng)連接和斷開(kāi)。在前面的功能接口描述中，用戶在開(kāi)發(fā)測(cè)試系統(tǒng)完成測(cè)試通道配置時(shí)會(huì)生成相應(yīng)的配置文件，配置文件里對(duì)所建立的通道有完整的描述。為此，對(duì)開(kāi)關(guān)資源的封裝主要時(shí)完成對(duì)配置文件的解釋過(guò)程。下面，是在LabWindows/CVI開(kāi)發(fā)環(huán)境下對(duì)某自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)關(guān)資源的封裝。共封裝了三個(gè)函數(shù)，儀器的初始化、關(guān)閉及通道配置部分代碼如下：
void switchinit( )
{
ViSession vichannel;
ViSession vipower;
pipx40_init ("PXI2::15::INSTR", 0, 0,&vipower);
jdz201_init ("VXI::16::INSTR", VI_FALSE, VI_FALSE, &vichannel);
}
//儀器初始化
void switchcloset( )
{
jdz201_close (vichannel);
pipx40_close (vipower);
}
//儀器關(guān)閉
void switchencapsulation(char *startpoint, char *terminalpointchar *filename,Boolean state)
{
point=strstr(itemname,"PSWITCH");
if(point!=NULL)
{
if(point[8]<=9 && point[8]>=0)
strncpy(switchnumber,&point[8],1);
if(point[9]<=9 && point[9]>=0)
strncat(switchnumber,&point[9],1);
Fmt(&intswitchnumber, "%d