商業衛星自動化測試平臺設計與實現

2020-07-28 電子技術應用

衛星遙感的興起，空間解析度的限制解凍，商業影像市場的擴大，帶動了商業遙感衛星系統的發展[1]。在國外，隨著美國商業亞米級遙感衛星的連續發射和成功運營，遙感衛星商業模式趨向成熟，形成了完整的產業鏈[2]；在國內，研製、發射和運營商業遙感衛星剛剛起步，以市場需求為導向，開展商業衛星的研製，推動我國商業衛星及應用的產業化發展，已成為一項緊迫的任務[3]。

在太空飛行器發射前，必須進行全面和徹底的系統級測試[4]，同時由於商業衛星與其他衛星的研製模式存在不同，具有低成本、研製周期緊、組批生產等特點，這就需要根據商業衛星特點，進行地面測試系統的構建。在太空飛行器系統級測試的發展過程中，首先出現的是單步手動測試；其後，隨著太空飛行器研製水平的提高、太空飛行器數量的增多、研製周期的縮短以及對太空飛行器測試要求的逐漸提高，出現了自動化測試工具；然後，隨著太空飛行器數量的進一步增多、研製周期的進一步縮短、測試人員的日益緊缺，測試人力資源逐步被壓縮，自動化測試工具向通用化、小型化、智能化等方向迅速發展[5-6]。吳偉等人將自動判讀系統引入太空飛行器電測，極大減輕了測試人員的判讀負擔，提高了數據判讀的準確性[7]；戴澗峰及何永叢等人從載人太空飛行器的自動化測試軟體平臺入手，研究了小衛星及太空飛行器自動化測試技術，並驗證了系統的有效性[8-9]；儲海洋等人將測試平臺擴展到信息管理領域，研究並實現了單太空飛行器綜合測試全生命周期的信息化管理及多太空飛行器並行測試過程集中監控平臺[10]；何銘俊等人針對衛星研製測試過程中測試設備通用性不強的問題，研究了基於總線的硬體測試設備集成技術，有效提高了小衛星測試效率，降低了系統體積及研製成本[11]。

總結相關研究結果可見，小衛星測試平臺逐漸向通用化、智能化、信息化發展，但研究大多相對單一，或圍繞硬體或圍繞軟體進行，忽視了硬體平臺與軟體平臺的信息交互以及伺服器與測試設備及終端的信息交互問題。本文提出的商業衛星自動化測試平臺設計方法在保留了相關研究優勢的基礎上，深入探討基於PXI總線技術的測試設備集成方法，充分利用虛擬儀器技術及PXI FlexRIO、CompactRIO等靈活的自定義架構進行測試設備研發，同時利用網絡通信技術對硬體設備及測試終端與伺服器間的數據交互進行自定義開發，構建多星並行智能測試平臺及數據交互網絡。結果表明，該設計方法功能正確，結構靈活，能適應商業衛星自動快速測試集成的需求。

作者信息:

徐 婧1，2，邢斯瑞1，刁國影1，程 龍1，李小明1

(1.長光衛星技術有限公司，吉林 長春130000；2.中國科學院大學,北京100000)

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