遥控指令遍历测试方法

摘要：自2004年飞船二期工程启动开始，本课题组承接了遥控子系统研制任务，该任务与一期遥控有很大变化，测试要求也有了很大变化。随着总体对测试要求的细化，要满足测试覆盖性要求，需制定完整的测试计划，尤其是对遥控设备驱动输出指令的测试，要求非常严格、细致。目前，载人飞船遥控指令有几百条，如果不制定简单有效的、可操作性强的测试方法，那么按总体要求要对每条指令接口进行遍历测试耗时又费力。本文即描述对遥控指令接口遍历测试的测试方法。

关键词： 遥控指令；遍历测试

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0249-02

载人飞船遥控设备主要功能是完成地面遥控指令和飞船运行数据的注入，由地面指挥控制飞船的运行和返回。遥控设备的可靠运行，直接关系到飞船飞行任务的成败和航天员的生命安全。从飞船二期产品验收开始，总体对指令功能测试的要求对比飞船一期严格了许多，在验收要求里特别提出需进行遥控指令遍历测试，针对此项要求，须制定完整的测试方法，确保满足指令遍历测试的覆盖性要求。

1 系统组成及功能

载人飞船遥控设备分为遥控解调器和遥控指令译码单元两类单机设备，前者完成对遥控上行信息的解调、识别、校验和处理，并将校验正确的遥控指令及数据信息分发给飞船上的指令和数据用户；遥控指令译码单元是遥控解调器的远置译码单元，接收遥控解调器送出的串行指令信息，通过校验及译码后产生遥控开关指令信号送所在舱段的指令用户。载人飞船遥控设备的配置情况见图1。

图1中标注了1、2、3接口处即为需进行指令遍历测试的指令接口。

2 测试要求

2.1指令输出脉冲宽度测试要求

动指令的脉冲宽度应为80±10ms。

2.2指令导通集电极电压测试要求

指令输出端集电极导通电压，应不大于1.5V。

2.3指令开关驱动能力测试要求

指令开关驱动能力单机应大于200mA。

2.4指令开关断开时漏电流测试要求

指令开关断开时漏电流应小于100uA。

2.5指令接口毛刺测试要求

在上电和指令接收执行过程中，遥控指令执行信号输出端口不能出现毛刺等异常输出信号。

3 测试方法及具体实现

进行遥控子系统指令遍历测试的测试连接方法如图2。其中遥控解调器、遥控指令译码单元为遥控子系统船上设备，遥控综合测试设备的功能是模拟各个信道接口向遥控解调器发送有效遥控帧，遥控指令检测设备的功能是将来自遥控解调器、遥控指令译码单元的指令上拉输出。

3.1指令输出脉冲宽度测试方法

连接遥控指令检测设备和遥控综合测试设备。遥控综合测试设备发送遥控全部指令。从遥控指令检测设备上观察指令驱动情况（指令驱动时指示灯亮），用示波器测试驱动指令的脉冲宽度并记录。目标飞行器全部遥控指令有600多条，为了方便测试，可通过遥控综合测试设备设置发送指令的间隔后连续发送，用示波器逐条测试。

3.2指令导通集电极电压测试方法

按3.1测试同时使用示波器测量指令输出端集电极导通电压。

3.3指令开关驱动能力测试方法

遥控指令检测设备中设计为130Ω上拉电阻，测试时每路指令电路使用+27V工作电压，可计算出指令驱动时吸收电流为208mA，即可说明指令开关驱动能力大于200mA。发送指令时，观察遥控指令检测设备上相应指令指示灯，灯亮即表示指令正常驱动，符合指标要求。

3.4指令开关断开时漏电流测试方法

在指令未驱动状态下，使用+27V电源串接100KΩ电阻连接至指令输出接口，使用万用表测量电阻另一端电压V，计算指令开关断开时漏电流=（27-V）/100KΩ，应小于100uA。测试连接示意图如图3。

3.5指令接口毛刺测试方法

指令接口毛刺测试是总体在飞船二期后提出的测试要求，具体内容是在上电和指令接收执行过程中，遥控指令执行信号输出端口不能出现毛刺等异常输出信号。根据总体要求，测试必须覆盖以下两点：

a） 在遥控船上设备上电瞬间，遥控指令输出接口上不得出现毛刺或其他异常输出信号；

b） 在发送某条遥控指令后，该条遥控指令接口有驱动输出同时，其他任何指令接口上不得出现毛刺或其他异常输出信号。

由于目标飞行器遥控指令共计600多条，若要满足测试覆盖性要求测试每条指令，过程繁复，显然用示波器完成此项测试已不具备测试可操作性，需选用逻辑分析仪进行测试。

测试方法和步骤：

a） 逻辑分析仪连接遥控指令检测设备，遥控指令检测设备连接48路指令输出并接上拉电源+5V；

b） 逻辑分析仪触发条件设置为48路输入非全“1”，采样周期设置为10ns；

c） 开关机设备3次，观察逻辑分析仪，应该未被触发，即说明设备上电该48条指令同断电过程无毛刺；

d） 发送所有遥控指令1遍，只有发送到当前连接48条指令时，逻辑分析仪触发且只有当前发送指令为“0”其余指令线均为“1”，测试时逻辑分析仪显示示意图如图4；发送指令不是当前连接的48条指令时，逻辑分析仪不触发；即说明发送其他遥控指令时，该48条指令线无毛刺；

e） 更换遥控指令插座，连接另外48路指令输出，重复a）～d）的步骤，直至所有指令均测试完毕。

4 测试结论

通过实际操作，上面提到的遥控指令遍历测试的方法已在天宫1号、天宫2号及飞船型号的遥控产品测试中得到了验证，测试方法有效可行，可以满足总体对遥控指令的测试覆盖性要求。

5 结束语

在飞船二期遥控产品研制生产过程中，为了满足总体对遥控指令遍历测试的要求，遥控课题组研究摸索出了一套有效可行的测试方法，大大缩短了遥控指令测试的时间，随着二期载人航天任务的不断深入，课题组越发体会到遥控设备在整个任务中起到了至关重要的作用，同时也意识到了进行遥控指令遍历性测试的必要性。在后续载人航天任务中，不断完善测试方法，提高测试效率，有效地提高设备的可靠性是遥控课题组努力的目标。

参考文献：

[1] 徐福祥，林华宝，侯深渊，等. 卫星工程 [M]. 北京：中国宇航出版社， 2002.