[科普中国]-通用自动测试系统

背景

随着自动测试系统（ATS）的发展，针对具体测试任务或具体测试对象而研制的专用测试系统(如雷达自动测试系统，发动机自动测试系统，导弹自动测试系统等)暴露出一系列问题。目前，已经研制的专用自动测试系统基本上是自成体系，没有形成标准化体系，从而导致大量自动测试系统的存在，兼容性差、使用率低，造成大量的资源浪费。因此，通用型测试系统成为21世纪以来的一个发展热点。通用型自动测试系统采用标准化、模块化和通用化的设计思想，在硬件设计标准化、自动化，测试程序可移植、互操作等方面都开展了大量的研究工作。2

20世纪90年代中期以来，ATS(Automatic TestSystem，自动测试系统)的开发研制思想发生了重大变化，主要表现为以通用的自动测试系统代替专用的测试系统系列，注重采用共同的硬件及软件平台，实现资源共享。通用ATS配置灵活，一套ATE(Automatic Test Equipment，自动测试设备)只需装配不同的测试软件，就可以对不同的电子设备进行测试，从而解脱一套ATE只能维修一种系统的束缚。1

硬件架构大型通用的自动测试系统可通过基本系统附加扩展子系统得到。该结构中，控制子系统和低频子系统(含基本电源)组成基本系统，通常能覆盖被测对象80%以上的测试项目。在基本系统上附加专门的、相对独立的功能子系统，如光电子系统、微波子系统等，就可以覆盖更多的测试项目，满足不同的测试需求。美海军的CASS系统、用于制导武器系统测试的CTS系统都是采用的这种架构。

相关标准有关通用自动测试系统的国际标准，规范主要是美军标、ARINC规范和IEEE标准。这些标准大致可分为两类：

测试系统描述类：例如ARINC 608-1-1989、ARINC 608A-1993、ARINC 624-1993等。这类标准主要对测试系统的设计、结构、组成等提供描述；

测试语言描述类：例如IEEE Std 771-1989、IEEE Std 716-1995、IEEE-STD-993等。这类标准主要提供测试语言的描述。1

相关技术硬件配置技术灵活的硬件配置形式可以使一套ATS适应多种使用环境，满足不同的测试需要，同时又不会破坏系统的结构，保证系统的统一完整性。

硬件配置包括ATE的外形结构和ATE的仪器资源配置两方面的内容。

外形结构的设计主要依设备的使用场合和设备的机动性要求而定，一般有组装式和机柜式两种。机柜式比较容易实现，也易于ATE设备本身的维护，主要用于测试设备位置相对固定的情况。对于要求有机动性好的测试设备，则宜采用组装式。这种方式采用模块化的箱体结构，形式灵活，各箱体间可以堆叠和相对固定，缺点在于实现空间较小，对环境、设备的安装、结构强度等要求都较高。1

接口技术实现测试资源与被测对象(UUT)间的接口是通用自动测试系统中的一项关键技术。通过接口，可以完成ATE资源与被测对象的电气连接，它不仅是信号传递的途径，也是通用ATS保持通用能力和扩展能力的标志。

通用接口的设计目标是合理定义ICA/ITA上的接口信号，应遵循以下几个原则：

1)自动测试系统覆盖能力最大化：保证所有可能使用的仪器资源在ICA/ITA上都有定义；

2)插针定义的唯一性：若某信号已被分配到ICA/ITA上的某个插针，则不管在实际系统中是否使用该信号，该插针都不能再用于其他信号的测试；

3)预留扩展空间：ICA/ITA上的某些插针留给用户自定义，以满足特殊需要。1

特点自动测试系统的通用性是一个相对的概念，通用自动测试系统的设计研制，必须详细分析被测对象(UUT)的具体测试需求。理想的通用自动测试系统主要具备以下特点：

1)相对于专用自动测试系统来说，通用自动测试系统具有更宽的信号测试范围，更强的接口适配能力，能够覆盖更多的被测对象。

2)测试仪器可互换性。通用自动测试系统的硬件接口和主要软件接口是标准化的，满足接口要求的仪器能够方便地接入系统，且仪器型号的更换，不会引起测试程序集(TPS)的改动。

3)测试程序集可移植性。在一套自动测试设备(ATE)上开发的测试程序集(TPS)，不加修改或只经少量修改就可以在另一套ATE上运行。

4)开放式、标准化的软件体系结构。1