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军用ATE/ATS技术的发展Development of the Military ATE/ATS Technology北京航天测控公司(100830) 于功敬 孟汉城【摘要】介绍了国内外军用ATE/ATS技术的现状及发展,并阐述其未来发展的趋势。
关键词:军用,ATE,ATSAbstract:An actuality and development of the military ATE/ATS technology overseas and interiorly are introduced. And the future development trend are presented.K ey w ords:military,ATE,ATS 在科学技术高度发展的今天,测试工作将处于各种现代装备系统设计和制造的首位,成为生产率、制造能力及实用性水平的重要标志。
测试将与现代武器装备系统的设计和制造构成一个完整的整体,是保证现代装备系统实际性能指标的重要手段。
以航天系统为例:航天技术的研究和开发都必须用测试技术来定性、定量验证和检验,而且贯穿于整个航天技术的研究工程,技术复杂、难度大,自动化测试技术水平在很大程度上决定了航天型号的整体水平,甚至涉及航天系统在战时的生存问题。
科学地、合理地选择自动化测试设备是至关重要的。
在航天技术发展的今天,已成为实用性水平的重要标志。
在未来航天技术激烈的竞争中,测试将与航天系统的设计与制造构成一个完整的整体,是保证现代装备系统实际性能指标的极其重要的手段。
1 军用测试性技术的发展武器系统的可测试性对系统的维护性、可靠性、安全性和武器寿命等有着直接或间接的影响。
国外很早就开始了对测试性技术的研究工作。
1976年,美国海军电子实验室的机内测试(BIT)设计指南、美国空军的模块化自动测试设备计划等都涉及到测试性的研究。
1978年,美国国防部联合后勤司令部建立了自动测试专业委员会,协调并指导自动测试计划的实施,该委员会下设测试性技术协调组,负责国防部系统测试性研究计划的组织协调及实施。
■北京航空航天大学自动化学院 李行善 于劲松ＡＴＳ（自动测试系统）及ＡＴＥ技术一 图１ 自动测试系统的组成2002.3.A2002.3.A ＡＴＥ是指测试硬件和它自己的操作系统软件。
ＡＴＥ硬件本身可以像便携式设备那样小，也可以是由多个机柜所组成，总重量达上千公斤的设备。
为适应飞机、舰船或机动前线部队的应用，ＡＴＥ往往是一些加固了的商用设备。
即使是非前线环境（如维修站或修理厂）应用的ＡＴＥ，也几乎完全由商用现成设备（ＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＯｆｆ－Ｔｈｅ－Ｓｈｅｌｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ＣＯＴＳ）组成。
ＡＴＥ的心脏是计算机，该计算机用来控制复杂的测试仪器如数字电压表，波形分析仪，信号发生器及开关组件等。
这些设备在测试软件的控制下运行， 以提供被测对象中的电路或部件所要求的激励，然后测量在不同的引脚、端口或连接点的响应，从而确定该被测对象是否具有规范中的规定的功能或性能。
ＡＴＥ有着自己的操作系统，以实现内部事务的管理，如自测试，自校准等，跟踪预防维护需求及测试过程排序，并存储和检索相应的技术手册内容。
ＡＴＥ的典型特征是其功能上的灵活性，例如用一台ＡＴＥ可以测试多种不同类型的电子设备。
从部件测试角度，ＡＴＥ可用来实现对两类黑盒子的测试，即：①现场可更换单元（ＬＲＵｓ， Ｌｉｎｅ Ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ Ｕｎｉｔｓ）或武器可更换组件（ＷＲＡｓ，ＷｅａｐｏｎｓＲｅｐｌａｃｅａｂｌｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）；②车间可更换单元（ＳＲＵｓ， Ｓｈｏｐ ＲｅｐｌａｃｅａｂｌｅＡｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）。
测试程序集（ＴＰＳ）是与被测对象及其测试要求密切相关的。
典型的测试程序集由三部分组成：①测试程序软件； ②测试接口适配器，包括接口装置、保持／紧固件及电缆；③被测对象测试所需的各种文件。
测试软件ＡＴＥＡＴＥ及开关组件等，加入的地方，响应信号。
个部件。
口，连接ＵＵＴ到应的接口设备，完成ＵＵＴ到ＡＴＥ并且为ＡＴＥ具。
境， 包括①ＡＴＥ和ＵＵＴＡＴＥ研制和ＴＰＳ以及人工智能在自动测试系统中的应用；从集中型的ＡＴＳ正向着分布式的集成诊断测试系统发展。
ICT-In Circuit Test直译为在线测试ATE-Automatic Test Equipment直译为自动测试设备MDA-Manufacturing Defects Analyzers直译为生产故障分析器原本世界是很简单的，GenRad和HP先后推出了ICT。
那个时代ATE和MDA这两个名字都没有诞生。
后来日本和台湾厂商推出了类似ICT的设备。
但是实在是差的太远，只能做一些简单的电阻电容测试。
在价格上也是差了几十倍。
所以不配ICT这个名字。
所以，MDA这个名字诞生了。
在后来，HP推出了Testjet并授权给了其它厂商。
日本和台湾厂商的MDA设备有了Testjet后可以测IC了。
为了推广他们的新产品，他们宣布有Testjet的新一代MDA都可以称为ICT。
但是测试行业的客户们显然不是农民，这种挂羊头卖狗肉的行为也没有收到预期的效果。
既然MDA变成了ICT。
那么，ICT就有了个新名字-ATE。
ICT一种组装电路板自动测试系统，亦为在线式的电路板静态测试设备，业内也称为ICT/ATE/ATS/MDA测试！ICT, In-Circuit Test System 在线测试仪ATE, Automatic Test Equipment 自动测试设备ATS, Automatic Test System 自动测试系统MDA, Manufacture Defect Analyzer 制造缺陷分析系统ICT（In-Circuit Test System），中文惯用名为在线测试仪（这里指组装电路板在线测试仪），主要用于组装电路板（PCBA）的测试。
这里的“在线”是“In-Circuit”的直译，主要指电子元器件在线路上（或者说在电路上）。
在线测试是一种不断开电路，不拆下元器件管脚的测试技术，“在线”反映了ICT重在通过对在线路上的元器件或开短路状态的测试来检测电路板的组装问题。
全球大型ICT测试设备生产厂商主要有安捷伦(美国)，泰瑞达(美国)、莹琦（WINCHY）、系新（台湾）、JET(捷智）、Tr(德利泰)、SRC星河等等品牌。
新一代自动测试系统技术架构作者：胡宇文永康来源：《科学家》2017年第24期为了降低费用，提高测试系统的互操作能力，实现测试诊断信息的共享，提高故障诊断效率和准确性，需发展新一代自动测试系统。
本文参照美军NxTest下一代自动测试系统的先进设计思想和理念提出了新一代自动测试系统的技术架构。
自动测试系统（ATE/ATS）是军事武器装备维护环境的核心，在武器装备维护保障中发挥了重要的作用。
自动测试系统自20世纪80年代，经过了数代的发展，为了降低系统的开发、维护和使用费用，提高测试系统的互操作能力，实现测试诊断信息的共享和重用，提高测试与故障诊断效率和准确性，以美国为代表的世界军事强国已经开始发展新一代自动测试系统。
总体思想及目标总体思想在总结自动测试系统（ATE）工程经验和研究成果的基础上，以“通用化、系列化、组合化”为原则，跟踪国外先进技术，构建开放式ATE硬件平台和软件平台，实现自动测试平台的通用化、可模块化重构和资源共享，并将TPS开发流程标准化，提高机载武器装备的保障能力和维护效率。
总体目标1）构建统一、开放式体系结构的通用自动测试系统；2）构建可重构、可扩展、可剪裁的模块化自动测试系统；3）构建符合IEEE 1671、IEEE 1641、IEEE 1636和IEEE 1232标准的自动测试系统；4）构建完整的ATML软件平台，实现标准化、流程化的TPS设计与运行；5）构建面向信号测试的软件体系，实现TPS可移植和测试资源可互换。
初步设计体系结构参照美军NxTest下一代自动测试系统的先进设计思想和理念，结合我国航空装备自动测试系统的研制经验，设计形成标准化、开放的、信息共享的综合自动测试系统技术体系结构，如图1所示。
新一代自动测试系统技术体系结构由四大技术体系组成：1）系统集成技术，包括测试资源管理、测试资源描述建模、面向信号仪器驱动、系统总线、阵列接口、互联互通组装箱、合成仪器、模块化仪器等技术；2）TPS开发技术，包括TPS建模、测试过程语言（TPL）编程、信号定义描述建模、故障诊断建模、信号调理等技术；3）TPS运行技术，包括TPS流程化运行控制、TPS单步调试、面向信号资源管理、信号路径优化搜索、故障诊断推理、测试结果建模等技术；4）标准化技术，包括IEEE 1671、IEEE 1641、IEEE 1636、IEEE 1232标准，以及航空自动测试系统系列国军标技术。
美国军用自动测试系统(ATS)的发展趋势
杨春;杜舒明
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2004(23)6
【摘要】本文介绍了美国军用ATS的发展目标、采购策略、标准系列产品、研发计划及开放式测试系统的优点。
美军ATS的发展目标是减少专用ATS的投资和使用。
采购策略是尽量使用国防部指定的标准ATS产品。
研发计划是通过定义开放式测试系统框架减少投资费用和改进ATS的操作灵活性。
开放式ATS容易修改和升级。
【总页数】3页(P5-7)
【关键词】研发计划;采购策略;美国;发展趋势;发展目标;投资;产品;ATS;自动测试系统;升级
【作者】杨春;杜舒明
【作者单位】南京电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5;TP274
【相关文献】
1.美国军用自动测试系统管理体系概述 [J], 杨廷善
2.美国军用自动测试系统的发展趋势 [J], 于劲松;李行善
3.军用ATS测试总线技术的现状与发展趋势 [J], 刘东;许自富;王琛;阮安路
4.军用自动测试系统(ATS)技术综述 [J], 王厚铿;王俊刚;孙勇
5.美国军用ATS技术的发展趋势 [J], 方葛丰;宋斌
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维普资讯 文章编号:615820436317—49(050—04—0中图分类号:27TP7文献标识码:A军用飞机通用ATS体系结构研究张列刚,张焕春(.北京93126信箱,北京107;2006.南京航空航天大学,江苏南京2O1106摘要:国内军用琶机自动检测设备存在着一系列的问题,发展新一代通用自动测试系统(S十分必要,对通用ATS体系结构AT 进行了研究。
首先提出通用AT S设计需遵循的原则,然后通过对通用A S系统内各种接V的划分和描述,论述了通用A T I T s的体系结构特征,确立了系统整体构架,并详细介绍了通用ATS的硬件结构、测试资源描述和软件结构,最后,对新型通用ATS体系结构的特点进行了总结。
关键词:自动测试系统;体系结构;硬件结构;软件结构;测试资源描述St dy0e r u fG ne alPur s u o a e s y t m c ie t r po e A t m t d Te tS s e Ar h t c u e ofM iia y Ai c af lt r r r tZ a g Lig n h n e a g,Zh n u n h n a g H a c u(.P Bo26,B in006,Ch n1O x93e i g107i ia;2N nigUnv r yo rn ui n to a t s.a j i esi fAeo a t sa dAsrn ui,Na j g201,ia n t c cni10Chnn6Ab t a t s r c.The e a e a s re fpr bl ms o u o a e e t e u pme t o i t r i c a t o i i c s a y t e e op a n w—s y e g—r r e i s o o e f a t m t d t s q i n fm l a y a r r f,s t s ne e s r o d v l e i t l e n r a u p e a oma e e t s s e(e lp r os ut t d t s y t m ATS.T h r h t c u e o h ne a u p s e a c i e t r f t e ge r lp r o e ATS i e e r he s r s a c d.T h r n i e i e e e h c e p i c p l s pr s nt d w i h s ul e f l ho d b o l owe n d sgn.The a c ie t e c a a t r s i s o e e a ur o e ATS a e dic s d b o p a t nta d t e v r e i s o n d i e i r h t c ur h r c e itc fg n r lp p s r s us e y c m r me n h a it e fi t r a e f t e ATS i s d e r c so h n i e.t he who e f a wo k o f s s e i s a ls d, t r w a e a c t c ur l r me r y t m s e t b i he he ha d r r hie t e,s fw a e a c t c ur n e s e o t r r hie t e a d t t r s r e de c i to r n r du e.Fi a l ou c s r p i n a e i t o c d n ly,a s um ma y o he c a a t r s i f t e n w—t e ge e a r os r f t h r c e i t c s o h e—s yl n r lpu p e ATS a c t c ur s ma.r hie t e i de Ke y wor s:a o t d t s y t m;a c t c u e;h r d ut ma e e t s s e r hie t r a dwa e a r hie t e s f wa e a c i e t r r c t c ur;o t r r h t c u e;t s e o c e c i i n e tr s ur e d s rpto1开发新型通用ATS的必要性自动测试系统(ATS—a tmae etsse是飞机机uo t d ts y tm飞机机上自检还不具备将故障隔离到外场可更换单元L U的R能力,以外场维修、排故对检测设备的依赖性更大。
外军ATE/ATS技术的发展趋势贾志军，王格芳，马飒飒，吴国庆（军械技术研究所，河北石家庄050000）摘要：简要介绍了外军ATE/ATS的发展，重点分析了美军、法军ATE/ATS技术发展的现状，阐述了军用ATE/ATS未来的发展趋势。
关键词：军用；自动测试设备；自动测试系统Development Trend of the Military ATE/ATS Technology Overseas JIA Zhi-jun，WANG Ge-fang ，MA Sa-sa，WU Guo-qing(The Research Institute of Ordnance Technology，Shijiazhuang 050000，China) Abstract：The development of the military ATE/ATS technology overseas is introduced, the actuality of American and French military A TE/A TS id analyzed especially. And the future development trend is presented.Key words：military；ATE；ATS随着现代科学技术的飞速发展，大量高新技术成果已应用到武器装备系统，使武器装备日益复杂。
为了保障武器系统的可靠性、维修性和战术技术性能，发挥其应有的战斗力，大力提高武器装备系统的动态监控、性能检测和故障诊断水平，已经成为技术保障过程中的一个急需解决的重要问题。
与此同时，微电子技术、计算机技术、传感器技术和信息处理技术等现代科学技术的飞速发展，对自动检测技术的发展提供了十分有利的条件，奠定了新一代ATS的基础，成为推动其体系结构、测试方法、测试技术不断进步的强大动力。
各种各样的ATS已广泛地应用于武器装备系统的研制、生产、储供和维修的各环节之中。
自动检测技术在武器装备系统中的应用，已构成武器装备维修工程的重要内容之一，自动检测的手段和水平，已成为衡量维修现代化水平的一个重要标志。
因此，自动测试设备（ATE）和自动测试系统（ATS）的研究，已成为世界各国发展的重点。
1 外军ATE/ATS的发展在军事领域，ATE/ATS的发展大致经过了以下几个阶段：（1）60年代初期～70年代初期：在60年代初，对武器装备的测试主要以人工测试为主，测试设备基本上是单个的仪器、仪表。
从60年代中期开始，武器装备的技术进步使传统的人工测试和单个专用测试设备无法适应装备维护和技术保障要求。
在70年代前后,研制出了多种由计算机控制的专用半自动/自动测试设备或系统,使用专门的测试语言编写测试软件。
这一阶段存在的主要问题是:计算机和被测机件之间、计算机与测试仪器之间以及测试仪器之间的接口没有标准化,成为组建通用或专用自动测试系统的主要障碍。
（2）70年代初期～80年代初期：自70年代以来，随着微电子技术和计算机技术的不断进步，与测试技术相关的理论研究工作也取得了较大的进展，从而加速了军用领域ATS的发展。
以微型计算机和独立操作系统为软硬件平台的ATS开始获得广泛地使用，ATS采用了基于标准接口总线（如IEEE-488、CAMAC、RS-232C）和专用连接总线等多种类型的总线结构，测试程序语言也逐步向诸如BASIC、ATLAS、ADA等多种类型的通用程序语言靠拢，从而进入了研制多功能、易组合、可扩展ATS的成熟阶段。
但是无论是第一代还是第二代自动测试系统，计算机只是作为控制器使用，其任务是控制系统各部件协调工作和进行数据处理，而测试系统所需的信号源测量仪器本身则由相应的仪器进行，显然计算机的巨大潜力并未发挥。
（3）80年代中期～90年代末期：进入以VXI总线为标准的低成本、高性能、便携式发展的新阶段。
自动测试系统将充分开发和利用计算机的资源，采用特定的软件算法和技术，进行信号的分析、测量和激励信号的形成，从而能在硬件显著减少的条件下，极大地提高测试功能，使自动测试系统的控制器不仅仅只是控制系统的协调工作，而且能直接参与信号的产生，完成被测系统性能参数的测量等任务，充分发挥计算机的巨大潜力。
现以美、法两军为例，介绍现阶段ATS的发展情况。
美军在总结经验教训的基础上，开始制定通用自动测试设备（GPATE）计划，在军用领域建立标准化、系列化和模块化自动测试设备的硬件和软件测试平台。
根据GPATE计划，空军提出了“模块化自动测试设备（MATE）”标准，陆军提出了“综合测试设备系列（IFTE）”标准，海军提出了“联合自动化支持系统（CASS）”标准、“海军陆战队自动测试系统（MCATE）”标准。
所有这些标准均体现开放系统设计思想，并采用较为成熟和先进的商用技术和产品（COTS）。
基本思路是用计算机软件代替某些硬件功能，使计算机软件成为测试系统的主要部分，利用标准总线系统和通用模块化仪器组建测试系统。
“综合测试设备系列（IFTE）”是美国国防部两个标准化检测设备之一。
它能测试直升飞机、导弹、装甲车、军舰和C3I系统等。
该设备由巡回检测设备（CTS），基地修理间测试设备(BSTF)、民用等效设备电气修理方舱（ERS）及光电测试设备（EOTF）五部分组成。
巡回检测设备是一种便携式诊断测试设备，可将内嵌式测试设备的系统故障隔离能力扩大到外场可更换单元，并可对武器系统数据总线进行嵌入式诊断。
可运行交互式电子技术手册，可下载武器系统软件，是保障人员与部队级后勤系统的接口。
基地修理间测试设备包括测试设备和陆军标准方舱(S-280)，有两辆5吨卡车装运。
民用等效设备具有与BSTF相同的功能，采用民用测试设备，在基地修理厂使用。
电气修理方舱用于测试和修理的印制电路板，可进行直接支援维修，原型机于1996年9月开始设计，1996年5月完成。
目前处于试用阶段。
法国于80年代初，由法宇航公司推出了第一代通用自动测试平台ATEC1000，此后又连续研制开发了ATEC2000、ATEC3000以及SCAMP I。
80年代末至90年代初，法国宇航公司采用VME总线、ATLAS语言和模块化体系结构继续改进原有的通用测试平台，推出了ATEC4000、ATEC5000、SCAMP Ⅲ、SCAMP Ⅳ，开发了SESAME系列产品SESAME 1600、SESAME1700、SESAME2600和用于法国国内军用测试的SESAR400、SESAR200，以及一些专用测试平台，如DIADEME、TERAPIE、TSN1、TSN2等。
根据军方用户对测试平台标准化、模块化和经济可承受性的要求，在总结经验和教训的基础上，法宇航公司自1991年开始研制出新一代自动测试平台——ATEC6和SESAR3000系列，与以前的通用自动测试平台的最大不同之处在于采用了国际测控领域流行的VXI总线硬件结构和SMART标准体系。
SMART的内容涉及ATLAS测试程序的开发、ATE配置定义、人机界面、软件工具等，符合ARINC608A硬件标准、ATLAS626（民用）或ATLAS716（军用）语言及ARINC627程序结构等标准。
由于采用模块化设计思想，ATEC6和SESAR3000系列构成了一个可根据用户要求灵活配置软硬件结构的通用自动测试平台。
ATEC6和SESAR3000系列允许新的测试程序添加到测试程序集（TPS）软件包中，拥有综合的TPS库。
这两个通用测试平台基本上覆盖了法国所有军用战斗机、坦克、导弹、武装直升机的测试，实现了多种型号在一个平台上的横向集成测试，军民两用和三军通用的发展目标，体现了测试技术的标准化、模块化、通用性和开放性特点。
2 军用ATE/ATS的发展趋势为了适应现代武器装备的维修保障要求，军用ATE/ATS继续沿着标准化、系列化和模块化方向发展，同时加大采用新型系统总线、高性能计算机、人工智能与专家系统等各种新技术的力度，进一步改善ATE/ATS的技术性能。
目前，美军ATE/ATS大量采用标准化、系列化、模块化VXI总线产品，军用自动检测已陆续由VXI总线系统，或者VXI总线与GPIB程控产品混合使用所替代。
从ATS发展现状来看，未来外军ATE/ATS将着重在如下几个方面发展：(1)将向小型化、便携化和通用化方向发展:采用一台小型，可方便携带、通用化的高性能测试仪器（系统）来完成对作战飞机、导弹、雷达、火控系统、声纳、通讯等各种电子装备的检测和维修任务，可节省大量人力、物力和财力。
(2)大力采用和推广VXI总线作为ATE的总线标准:VXI（VME在仪器领域的扩展）总线是在VME总线基础上发展起来的测控总线，其中VME总线是一种应用广泛的工业微机总线标准。
VXI总线测试系统是一种真正的在世界范围内开放的体系结构，它集成了VME数字接口和GPIB模块化仪器的优点，也代表了测试技术今后的发展方向。
目前，VXI总线模块仪器的范围已覆盖了传统的电子仪器领域，其优点是易于集成为不同的ATS，具有优良的交互操作性，数据传输率高，可靠性高，易维修，体积小，重量轻，功耗低，可移动性好。
VXI总线十分适合于军用ATS，首先，VXI总线已有1000多种模块产品和主机箱，供用户组建各种用途的ATS；其次， GPIB程控仪器和VME总线模块均可连入VXI总线系统；最后，在VXI总线系统中仍可使用GPIB程控软件和可程控仪器标准命令。
因此，VXI总线自动测试系统集成为国际上最新的标准化、开放式、模块化的仪器系统，被大力采用和推广。
(3)将由物理仪器向虚拟仪器发展:虚拟仪器利用PC机强大的图形环境和在线帮助功能，建立图形化的虚拟仪器面板，完成对仪器的控制、数据处理与显示。
它与传统仪器的区别在于利用必要的硬件，通过计算机软件实现测试功能。
虚拟仪器的硬件、软件都具有开放性、模块化、复用性和互换性等特点，成为高度集成的测试设备。
虚拟仪器能够进一步缩小ATS 的体积、减少重量、增强实用性和灵活性。
虚拟仪器平台主要是PC计算机和VXI总线测试平台，虚拟仪器前端硬件一般包括信号调节器、A/D和D/A转换器等数据采集和控制单元，虚拟仪器软件一般由用户界面、I/O软件和仪器数据库构成。
VXI总线仪器的硬件结构是用户开发高性能的VXI总线虚拟仪器的基础和前提，其仪器驱动器则是VXI总线虚拟仪器的核心。
虚拟仪器技术代表了ATE发展的新境界，是ATE发展的必然趋势。
(4) PC仪器技术:PC仪器是一种模块化的计算机控制仪器，它可以将模块直接插入计算机扩展槽或扩展机箱，通过总线利用计算机进行测试。
与传统仪器相比，其工作面板是虚拟的，采用高级程序语言或工具软件编制而成，显示在计算机屏幕上，通过鼠标来激活各功能键控制硬件达到测试目的。
