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[摘 要]针对航天航空星载设备的测试需求，设计了适用于多测试环境的地面通用测试软件平台。利用模块化构建原理，通过外部配置项的加载功能，自动搭建专项地面测试软件，实现了在软件不进行重新编译的情况下增加测试功能，保证了自动测试平台软件的灵活性和可扩展性。同时通用测试软件平台采用了RTS运行机制有效的管理虚拟资源，实时映射接口信息至实际硬件层，实现了平台系统的通用测试。
[关键词]ATS，星载地面测试；通用测试软件平台；虚拟资源；RTS；
中图分类号：TP127 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0263-03
1 引言
随着航天技术的飞速发展，各类航天航空产品的生产和测试对传统测量技术提出了越来越高的要求。搭建一个使用方便、设置灵活多样、测试功能齐备的平台测试系统已然成为当代航天航空工业生产和科研的必须设备。目前，航天测试系统在功能、性能、精度等方面的要求都日渐提高，传统的人工测试方式已经无法满足科研生产的需要。为了提高测试质量和数据处理的效率，ATS（自动测试系统）近年来逐渐应用于军用工业的研发和生产，而通用测试软件平台，则立足于ATS系统，采用配置表单的方式为测试系统的组建节约时间，提高系统的测试效率、可靠性和可扩展性。本文鉴于星载设备地面测试的需求，介绍了如何开发设计基于ATS的通用测试平台软件。
2 通用测试平台软件的体系构架和模块结构
2.1 通用测试平台软件的体系构架
在软件设计中，平台的体系构架至关重要，良好完善的软件体系架构既能增加该软件平台的可靠性和可扩展性，又能满足日常设备测试需求的灵活性--即满足TPS（测试程序集）的可移植性及仪器可互换性的要求。针对航天星载设备的地面测试软件体系构架见图1。
地面通用测试软件平台体系构架主要分为以下6个层次：
1）界面交互层——该层主要负责整个TPS的测试数据显示、外部控制交互操作及判读结果反馈。
2）测试程序层——TPS在通用测试环境中提出UTT（United Testing Technique 单元测试）的测试需求，通过表单加载将测试信号、需求及测试流程转化为计算机的可执行软件代码，并通过功能函数完成与下一层的对接，最终完成闭环链路的测试。
3）测试策略层——该层主要参照被测设备描述层结合测试需求和策略生成相应配置表单，同时建立流程、策略、故障处理配置表單以及流程、被测信号和故障数据库。
4）测试资源管理层——该层主要包含TPS的整体测试信息、串口接口信息及转换项数据、数据解码信息等核心测试资源的管理映射、数据处理和外设接口映射。
5）被测设备描述层——该层主要包括外部硬件环境、可测性特性、外部激励、响应特征等与被测设备相关的描述。
6）硬件设备层——该层主要为硬件设备的驱动层函数链接库，也是整个软件平台中唯一关联外部硬件设备接口的联系层。
以上各层之间分别通过：设备配置表、程序运行脚本、资源配置表、激励信号接口配置项、数据策略配置项实现连接的。
3 关键技术讨论
3.1 RTS（运行时服务）的运行机制
RTS作为测试资源管理层的核心组件，也是整个通用地测平台软件的核心部件。它在测试程序运行前对测试资源配置项、测试脚本等配置链接项等外部配置表进行语法检查和编译，编译通过后将其转换为信号模型对应的检索条目，启动查询引擎，将虚拟资源定位到真实资源，再次调用查询引擎，按照模型执行端口和信号端口映射配置项对应的算法，执行信号模型配置项操作，实现测试流程。RTS的运行机制见图3：
RTS机制有效的保证了虚拟资源和真实资源的完全隔离。使得虚拟资源只需提出测试需求，而不用关心ATS外部硬件的实际环境。因此，RTS在整个TPS运行中始终需要处于工作状态中。
3.2 虚拟资源的运行机制
通用测试软件平台的虚拟资源结构参鉴软件平台体系结构可分为4层：测试策略需求层、测试资源管理层、被测设备描述层和硬件环境配置层。虚拟资源管理结构如图4：
3.2.1测试策略需求层
通过载入外部测试策略、需求及配置项进行各项测试流程、接口映射、数据解析、闭环比对等测试准备工作。
3.2.2测试策略程序层
测试策略程序层基于测试策略需求层的各项配置信息通过测试程序进行实际操作。该层涵盖了虚拟资源和RTS机制的具体数据处理及交互，是整个虚拟资源管理的核心层，为整个软件平台的运行提供核心驱动。
3.2.3被测设备描述层
被测设备描述层是主要涵盖被测设备的数据项及接口配置等信息，该层承接于测试策略程序层和实际硬件设备层，实际隔离虚拟资源与硬件外设环境。
3.2.4 被测设备描述层
被测设备描述层涵盖接口配置资源，是作为硬件设备层与测试资源管理层的设备接口映射，是虚拟资源与实际资源映射的依据。
3.2.5 硬件设备层
硬件设备层为该通用平台软件的外部硬件环境。
4通用测试平台软件的性能比较
通用测试平台软件在设计过程中，利用RTS机制，在灵活性、可移植性、可靠性和维护成本方面均优于传统地测软件，具体的性能指标比较参见表1：
5 结语
通用软件测试平台在多个项目的实验中验证，这种软件平台的设计是可行的。软件可通过各项配置表进行事先载入，完成不同型号、硬件环境的模拟测试。而平台的模块设计和RTS设计理念也能满足仪器互换性和可移植问题，体现了面向对象的设计思想，实现了星载设备通用地测平台软件的通用性。
参考文献
[1]IEEE Std 12261998.IEE trialuse standard for A Broad Base Environment for Test（ABBET），overview and architecture，199906.
[2]夏昕。测试泛环境中虚拟资源管理技术研究[D]。武汉：华中科技大学，2006
[3]罗锦，苏振中。自动测试系统软件设计标准化研究[J]。仪表技术，2009（8）：7173.
[关键词]ATS，星载地面测试；通用测试软件平台；虚拟资源；RTS；
中图分类号：TP127 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0263-03
1 引言
随着航天技术的飞速发展，各类航天航空产品的生产和测试对传统测量技术提出了越来越高的要求。搭建一个使用方便、设置灵活多样、测试功能齐备的平台测试系统已然成为当代航天航空工业生产和科研的必须设备。目前，航天测试系统在功能、性能、精度等方面的要求都日渐提高，传统的人工测试方式已经无法满足科研生产的需要。为了提高测试质量和数据处理的效率，ATS（自动测试系统）近年来逐渐应用于军用工业的研发和生产，而通用测试软件平台，则立足于ATS系统，采用配置表单的方式为测试系统的组建节约时间，提高系统的测试效率、可靠性和可扩展性。本文鉴于星载设备地面测试的需求，介绍了如何开发设计基于ATS的通用测试平台软件。
2 通用测试平台软件的体系构架和模块结构
2.1 通用测试平台软件的体系构架
在软件设计中，平台的体系构架至关重要，良好完善的软件体系架构既能增加该软件平台的可靠性和可扩展性，又能满足日常设备测试需求的灵活性--即满足TPS（测试程序集）的可移植性及仪器可互换性的要求。针对航天星载设备的地面测试软件体系构架见图1。
地面通用测试软件平台体系构架主要分为以下6个层次：
1）界面交互层——该层主要负责整个TPS的测试数据显示、外部控制交互操作及判读结果反馈。
2）测试程序层——TPS在通用测试环境中提出UTT（United Testing Technique 单元测试）的测试需求，通过表单加载将测试信号、需求及测试流程转化为计算机的可执行软件代码，并通过功能函数完成与下一层的对接，最终完成闭环链路的测试。
3）测试策略层——该层主要参照被测设备描述层结合测试需求和策略生成相应配置表单，同时建立流程、策略、故障处理配置表單以及流程、被测信号和故障数据库。
4）测试资源管理层——该层主要包含TPS的整体测试信息、串口接口信息及转换项数据、数据解码信息等核心测试资源的管理映射、数据处理和外设接口映射。
5）被测设备描述层——该层主要包括外部硬件环境、可测性特性、外部激励、响应特征等与被测设备相关的描述。
6）硬件设备层——该层主要为硬件设备的驱动层函数链接库，也是整个软件平台中唯一关联外部硬件设备接口的联系层。
以上各层之间分别通过：设备配置表、程序运行脚本、资源配置表、激励信号接口配置项、数据策略配置项实现连接的。
3 关键技术讨论
3.1 RTS（运行时服务）的运行机制
RTS作为测试资源管理层的核心组件，也是整个通用地测平台软件的核心部件。它在测试程序运行前对测试资源配置项、测试脚本等配置链接项等外部配置表进行语法检查和编译，编译通过后将其转换为信号模型对应的检索条目，启动查询引擎，将虚拟资源定位到真实资源，再次调用查询引擎，按照模型执行端口和信号端口映射配置项对应的算法，执行信号模型配置项操作，实现测试流程。RTS的运行机制见图3：
RTS机制有效的保证了虚拟资源和真实资源的完全隔离。使得虚拟资源只需提出测试需求，而不用关心ATS外部硬件的实际环境。因此，RTS在整个TPS运行中始终需要处于工作状态中。
3.2 虚拟资源的运行机制
通用测试软件平台的虚拟资源结构参鉴软件平台体系结构可分为4层：测试策略需求层、测试资源管理层、被测设备描述层和硬件环境配置层。虚拟资源管理结构如图4：
3.2.1测试策略需求层
通过载入外部测试策略、需求及配置项进行各项测试流程、接口映射、数据解析、闭环比对等测试准备工作。
3.2.2测试策略程序层
测试策略程序层基于测试策略需求层的各项配置信息通过测试程序进行实际操作。该层涵盖了虚拟资源和RTS机制的具体数据处理及交互，是整个虚拟资源管理的核心层，为整个软件平台的运行提供核心驱动。
3.2.3被测设备描述层
被测设备描述层是主要涵盖被测设备的数据项及接口配置等信息，该层承接于测试策略程序层和实际硬件设备层，实际隔离虚拟资源与硬件外设环境。
3.2.4 被测设备描述层
被测设备描述层涵盖接口配置资源，是作为硬件设备层与测试资源管理层的设备接口映射，是虚拟资源与实际资源映射的依据。
3.2.5 硬件设备层
硬件设备层为该通用平台软件的外部硬件环境。
4通用测试平台软件的性能比较
通用测试平台软件在设计过程中，利用RTS机制，在灵活性、可移植性、可靠性和维护成本方面均优于传统地测软件，具体的性能指标比较参见表1：
5 结语
通用软件测试平台在多个项目的实验中验证，这种软件平台的设计是可行的。软件可通过各项配置表进行事先载入，完成不同型号、硬件环境的模拟测试。而平台的模块设计和RTS设计理念也能满足仪器互换性和可移植问题，体现了面向对象的设计思想，实现了星载设备通用地测平台软件的通用性。
参考文献
[1]IEEE Std 12261998.IEE trialuse standard for A Broad Base Environment for Test（ABBET），overview and architecture，199906.
[2]夏昕。测试泛环境中虚拟资源管理技术研究[D]。武汉：华中科技大学，2006
[3]罗锦，苏振中。自动测试系统软件设计标准化研究[J]。仪表技术，2009（8）：7173.