上海飞机设计研究院 上海 201210
摘要：随着科学技术和市场经济的发展，很多领域的电子装备对测试保障的要求都有所提高，传统的测试设备和技术已经不能满足新时代下电子设备的发展需要，只有具备智能化、实用化、综合化等现代信息特征的高性能自动测试设备可以胜任，电子设备的自动测试系统也已经成为我国各领域研究的重点项目。
关键词：电子设备；自动测试系统；分析
1前言
关于自动化测试系统的稳定性，一般可以从数据统计的角度，通过GaugeR&R来鉴定。关于自动化测试系统的可靠性，准确性，本文主要以某ECU功能测试设备为例进行探讨。该测试系统的硬件部分主要包括：不间断电源（UPS），直流供电电源，工控机，数据采集卡，数字I/O卡，CAN卡，电流传感器等。软件部分：VB开发平台及测试脚本。
2基于多总线机载电子设备自动测试系统的发展情况
自动测试系统是指没有人或极少人参与情况下，进行数据测量、数据处理并输出结果的系统，英文缩写为ATE，系统的核心原则是使用计算机处理数据以及测试相关对象的状态并对其进行控制的过程。在软件的控制下，自动测试系统可以测试出提供信号的属性，并将响应产生的输出信号进行处理，得出测试对象的性能或者功能特点。电子装备自动测试系统是针对电子产品进行测试的系统，比传统的测试系统更复杂，功能也更加全面和精确。电子装备自动测试系统的发展经历了四个阶段，并形成了三种有代表性质的自动测试系统。第一代是针对电子装备测试任务进行研制的专用系统，主要的工作就是执行大量重复性质的测试工作，或者是进入到工作人员难以达到的恶劣环境进行测试任务。这个阶段的系统具有结构紧凑和效率高等特点，但是过于强烈的专一性会让不同领域的研制工作产生浪费，测试系统不能达成共享和互助。第二阶段的系统是以标准接口为基础再进行累积组建而成，因为标准接口的存在是很多具有标准接口的设备能够完成测试，但是由于接口的限制，传输的数据在速率和质量上都会受到限制，而且也会存在着资源浪费的情况，组建而成的系统还会产生过于笨重的情况。第三阶段的系统使用的是PXI、VXI等平台作为系统的测试总线，是由模块化的设备组合而成。这一代的测试系统较上一代的运行速度快很多，而且质量上有所降低也便于工程机动，但是系统的信号覆盖范围、交互可操作性以及在测试时的适配过程还有需要处理的地方。目前每一个国家和地区都对自动测试系统的开发十分重视，美国在二十世纪中期就设立相关的技术协调部门，并制定了完善的发展和研究计划，并将成果应用到各种武器上，获得了巨大的经济效益和成本回馈。我国对自动测试系统的开发时间较晚，因此和发达国家还有很大差距，但是相关部门已经开始加快研制力度，势必成为该领域最杰出的国家之一。
3基于多总线机载电子设备自动化测试关键技术难点分析
3.1宽带微波系统
电子设备的功能随着设备的不断发展更新而变得愈加复杂，而且频带也非常的宽，一般来说，一个平台上的电子设备所覆盖的频段有时会到毫米波。也就是说我们的测试设备，其测试资源也一定要覆盖到整个被测试对象的应用频带上。
（1）大功率超宽带微波元件
为了测试电子设备中发射机输出输入信号的功率以及频谱的参数信息，将发射机的输出信号经衰减器降低之后再进行数据测量。因此大功率的超宽频带衰减器微波元件是一定要存在的，但是由于受到电子元器件材料等外部因素的制约，使得在通信频段的超宽频带都已经非常成熟，但在雷达波段上，成熟度远远没有通信频段的成熟度高。所以说我们在电子设备自动化测试领域中，关键技术的研究重点主要集中在了雷达频段的研制上。
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（2）超宽带天线技术
由于电子设备的覆盖频带范围非常广泛，因此所测试设备中采用的辐射天线也一定要运用宽频带的辐射天线，而且我国的电子设备元器件中，在雷达频段采用的宽带天线主要有平面螺旋天线和对数周期天线，在通信频段一般采用的是刀形天线。
3.2故障自动诊断技术
对电子设备进行自动测试的主要目的就是为了检测雷达性能以及相关的电子元器件技术指标是否能够达到正常的标准，然后在根据检测的最终结构对故障进行精准定位，故障自动诊断技术是当前电子技术自动化测试中关键的技术手段，目前故障诊断的方法主要分为以下3类。
（1）基于解析模型的故障诊断
这一方法要建立在被测对象的数学模型上，通过将被测对象的可测信息由模型与检测信息进行比较，然后对产生的残差进行阶段性的处理，进而实现故障的有效诊断，而我们的维护人员还要根据残差的产生形式来采取不同的检测方法，目前较为常用的测试方法就是状态估计法和参数估计法，运用这两种方法进行维护是非常有效果的。其中，状态估计法的根本原理就是利用被测对象的解析模式以及可测信息设计的检测滤波器，运用滤波器来重建被测对象的可测变量，然后对系统的状态进行评估并构成残差序列，然后在序列中检测当中存在的故障，这样就能够对故障进行深入地分析。而此时要求的是所设计的系统都是可观测系统，这样进行维护工作也会更加方便。
（2）基于信号处理的故障诊断
这一方法主要是利用信息信号模式直接分析可测信号，提取信号与信号之间的幅值和频率等特征值，将这些数据信息用于故障的检测上，目前这一信号模式可测信号的方法有基于小波变换的方法、基于信息融合的方法以及基于自适应滤波器的方法等，在这些方法中，基于小波变换方法的多辨力分析特点非常的明显，它并不需要对象的数学模型，而且输入信号的要求也相对较低，计算量也在可靠的范围之内，可以说这是一种很有发展前途的故障诊断方法。
（3）基于解析的故障诊断方法
这一故障诊断方法主要是依靠已知被测对象的紧缺数学模型，由于在很多的系统中，精确数学模型是很难得到的，而基于解析的诊断方法需要已知对象的数学模型，这一方法还随着不同使用环境和不同的使用领域而分为基于症状的方法以及基于定性模型的方法。目前基于症状的方法主要包括神经网络法、模式识别法以及专家系统法等，而在神经网络方法中，运用最多的就是基于多层次的感知器神经网络理论，神经网络故障诊断方法的自适应能力也是非常强的。
4基于多总线机载电子设备自动化设计系统的组成
4.1收集功能模块
可以根据检测任务对数据收集和检测的要求，进行查询设备数据库，要明确每个节点的收集和检测任务，并且根据现在的装置任务对设备的通道提出具体的要求，制定严格的指定设备和通道接收数据，传输到一个指定的共享内存中。
4.2分析辨别模块
通过分析界面，可以设置出应该分析的仿真数据块，并且结合实时的分析确定出数据的理论值，运用人机界面的实时显示，能够实现科学的分析辨别。
4.3科学管理模块
自动系统能够对数据库的资料和信息进行科学的管理，通过数据库内的信息读取可以操作该模块。在操作的过程中，应该对数据库的操作进行优化处理。根据大量采集信息的处理过程，能够对此模块进行数据处理，并且能够保证数据的完整性。
5结束语
综上所述，电子设备自动测试系统的通用性和系列化的研发已经势在必然，实现技术和开发层面的突破自动测试系统将在各个领域发挥巨大的作用。
参考文献：
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[3]刘世军,杨瑞青.机载电子设备通用自动测试系统研究与实现[J].现代电子技术,2009,06:178-181+185.
论文作者:唐大鹏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/31
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