太阳帆板驱动机构通用自动测试系统的设计与实现

论文摘要

卫星是一个复杂的系统,由于其工作时间和工作地点的特殊性,对卫星运行稳定性和正确性的要求极高,一旦卫星进入轨道开始正常工作,任何微小的故障都是致命的。因此,在卫星发射之前对卫星的地面测试是卫星研制过程中一个不可或缺的重要环节,卫星在上天之前需要对其各部件进行详细的测试。本文研究的系统的测试对象即是卫星的太阳帆板驱动机构,对其电气性能和机械性能进行测试。随着卫星研制的系列化的进程,以前针对单一型号的卫星进行开发专用测试软件的方法已经渐显乏力;同时之前的手动控制人工记录测试结果的测试方法也不能适应目前研发任务增加和研发周期缩短的现状。因此需要一种通用化和自动化的测试系统,可以对不同型号的卫星部件进行自动测试。本文以测试系统的硬件架构为基础,分析了系统软硬件之间的通讯方式,总结了软硬件通讯协议的特点。针对设备系列化的特点,对系统的通讯机制进行抽象,引入数据库将之前的通讯协议抽象成数据表存放在系统中,设计并实现了满足通用化要求的太阳帆板驱动机构测试系统,使得新的系统可以对不同型号的太阳帆板驱动机构进行测试。并且从客户的测试过程中总结规律,对系统的测试过程进行抽象,将用户的测试方案也抽象成数据表存放于数据库中,系统可以按照数据表中存储的测试步骤逐条对机构进行自动测试,并记录测试结果。实现了将之前的需要用户值守进行操作和记录的测试过程,转化成系统自动测试并记录测试结果的无人值守测试过程。最终实现太阳帆板驱动机构测试系统的通用化与自动化。该项目成果已经应用到现有的系列二和系列四的太阳帆板驱动机构的测试中,实践证明其通用性能够大幅降低测试系统软件的开发成本,同时其自动性也为系统用户节省了大量的时间与测试成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 太阳帆板驱动机构的国内外现状
• 1.2.1 太阳帆板驱动机构国外研究现状
• 1.2.2 太阳帆板驱动机构国内研究现状
• 1.2.3 太阳帆板驱动机构测试系统的发展近况
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 系统需求分析
• 2.1 测试系统硬件设备概述
• 2.1.1 硬件架构
• 2.1.2 系统软硬件之间的通讯
• 2.2 系统软件平台的需求分析
• 2.2.1 用户需求
• 2.2.2 功能需求分析
• 2.2.3 非功能需求
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统的设计
• 3.1 整体结构设计
• 3.1.1 系统功能设计
• 3.1.2 系统结构设计
• 3.1.3 系统整体流程设计
• 3.2 系统数据库设计
• 3.3 系统详细设计
• 3.3.1 系统的设置与初始化
• 3.3.2 系统指令轮询机制
• 3.3.3 用户交互
• 3.3.4 数据处理
• 3.3.5 数据标定
• 3.3.6 组合测试
• 3.3.7 对外接设备的控制
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统功能的实现
• 4.1 系统的开发运行环境
• 4.1.1 系统运行环境
• 4.1.2 系统开发环境
• 4.2 系统中的全局变量
• 4.3 系统功能模块的实现
• 4.3.1 系统设置和初始化的实现
• 4.3.2 系统轮询机制的实现
• 4.3.3 用户交互功能
• 4.3.4 系统数据处理
• 4.3.5 数据标定功能的实现
• 4.3.6 组合测试的实现
• 4.3.7 程控外接设备功能的实现
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统的测试
• 5.1 系统的测试方案
• 5.2 系统测试
• 5.2.1 单元测试
• 5.2.2 性能测试
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历