專利名稱：適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法，更特別地說，是指一種適用于擺動(dòng)式紅外地球敏感器在生產(chǎn)和研制過程中對(duì)姿態(tài)角邏輯處理模塊采用的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器是一種衛(wèi)星姿態(tài)確定系統(tǒng)中的主要定姿設(shè)備，它通過測(cè)量衛(wèi)星相對(duì)地球的姿態(tài)來確定飛行姿態(tài)。擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器可以直接計(jì)算出衛(wèi)星的滾動(dòng)角和俯仰角。
擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器(參見圖1所示)主要包括有機(jī)械擺動(dòng)掃描系(包括掃描鏡)、四個(gè)紅外探測(cè)器組成的復(fù)合視場(chǎng)地球探頭、同步基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生電路、擺動(dòng)掃描驅(qū)動(dòng)電路、紅外地球波的處理電路和姿態(tài)角邏輯處理模塊組成。擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器工作時(shí)，隨著掃描鏡的擺動(dòng)，四個(gè)紅外探測(cè)器(相當(dāng)于四束鉛筆型射束)沿著相當(dāng)于南、北緯45°的掃描路徑(掃描路徑包括空間斷和地平段)對(duì)地平進(jìn)行掃描，產(chǎn)生四路地球信號(hào)(紅外探測(cè)器的輸出)。四路地球信號(hào)經(jīng)過四路模擬通道(包括前置放大、微分以及穿越處理等)處理，產(chǎn)生四路空/地，地/空穿越信號(hào)，然后與內(nèi)部掃描基準(zhǔn)進(jìn)行相位比較等邏輯處理，測(cè)試出俯仰滾動(dòng)姿態(tài)信息(俯仰角θ、滾動(dòng)角)。
按照擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器研制和生產(chǎn)的過程，可以將擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的測(cè)試分為單板測(cè)試及單板老練、姿態(tài)角邏輯處理模塊測(cè)試、機(jī)電聯(lián)試、整機(jī)測(cè)試及老練、整機(jī)環(huán)境實(shí)驗(yàn)。單板測(cè)試及老練無法組成閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試及標(biāo)定；整機(jī)環(huán)境實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法完成。
傳統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法是由三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、工控機(jī)和擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器組成閉環(huán)回路，三軸轉(zhuǎn)臺(tái)模擬衛(wèi)星紅外掃描地球，將紅外掃描信息送入擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器，擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器計(jì)算出姿態(tài)信息；這種閉環(huán)測(cè)試方法只能在敏感器安裝完畢之后才能夠進(jìn)行測(cè)試，不能對(duì)擺動(dòng)掃描紅外地球敏感器的姿態(tài)角邏輯處理模塊和機(jī)電聯(lián)試組成閉環(huán)系統(tǒng)，若研制中需要調(diào)整參數(shù)還得拆卸擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器，這樣必將嚴(yán)重影響擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的測(cè)量精度和產(chǎn)品的研制速度。為了在完成擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器之前，能夠有效地對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、測(cè)試精度進(jìn)行評(píng)價(jià)，本發(fā)明人提出了一種在未完成擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器時(shí)進(jìn)行的邏輯測(cè)試和機(jī)電聯(lián)試的閉環(huán)測(cè)試具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，該閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法主要是針對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器中的姿態(tài)角邏輯處理模塊進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試，是通過測(cè)試輸出的參數(shù)、以及輸出的姿態(tài)角信息與工控機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)測(cè)試用例，通過比較測(cè)試用例和檢測(cè)信息進(jìn)行比較，得出測(cè)試結(jié)論。
本發(fā)明適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器中姿態(tài)角邏輯處理模塊采用的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，對(duì)姿態(tài)角邏輯處理模塊研制階段進(jìn)行的測(cè)試，其包括的測(cè)試用設(shè)備有工控機(jī)、電信號(hào)源裝置和電檢測(cè)箱，工控機(jī)分別與電信號(hào)源裝置和電檢測(cè)箱相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)信號(hào)檢測(cè)。在本發(fā)明中，閉環(huán)測(cè)試信號(hào)處理步驟為A步驟工控機(jī)通過COM1串口，向電信號(hào)源裝置發(fā)送設(shè)定的邏輯測(cè)試用例；所述測(cè)試用例包括有軌道高度h、俯仰角θ、滾動(dòng)角和掃描方式NS/WS；B步驟根據(jù)A步驟中電信號(hào)源裝置接收的所述邏輯測(cè)試用例，產(chǎn)生同步的三路模擬器信息輸出給電檢測(cè)箱；所述三路模擬器信息是電地球波信號(hào)E_Wave_M、時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_M和參考信號(hào)REF_M；C步驟根據(jù)B步驟中電檢測(cè)箱接收的所述三路模擬器信息進(jìn)行隔離整形后輸出三路電測(cè)信息給姿態(tài)角邏輯處理模塊；所述三路電測(cè)信息是電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E和電測(cè)參考信號(hào)REF_E；D步驟工控機(jī)輸出遙控命令TC_DATA給電檢測(cè)箱，經(jīng)電檢測(cè)箱進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出電測(cè)遙控命令TC_DATA_E給姿態(tài)角邏輯處理模塊；E步驟電檢測(cè)箱向姿態(tài)角邏輯處理模塊提供線性電源Power；所述線性電源是±15V、+5V；F步驟姿態(tài)角邏輯處理模塊對(duì)接收的電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E、電測(cè)基準(zhǔn)信號(hào)REF_E和電測(cè)遙控命令TC_DATA_E進(jìn)行姿態(tài)信息解析處理，并將姿態(tài)角信息打包形成電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA_E輸出給電檢測(cè)箱；
G步驟根據(jù)F步驟中對(duì)電檢測(cè)箱接收的所述電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TC_DATA_E進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA給工控機(jī)；H步驟工控機(jī)采用連續(xù)采集方式接收所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA，并對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行N多次(50～100次)實(shí)測(cè)求取俯仰角、滾動(dòng)角平均值處理，獲得俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 ；以及對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行3倍標(biāo)準(zhǔn)方差計(jì)算，獲得俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ、滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ；然后將俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 與設(shè)定的邏輯測(cè)試用例進(jìn)行差值比較，獲得姿態(tài)角邏輯處理模塊的絕對(duì)誤差ε。在本發(fā)明中，所述絕對(duì)誤差ε、俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ和滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ形成測(cè)試信息包。
擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的研制人員可以根據(jù)H步驟中獲得的測(cè)試信息包對(duì)姿態(tài)角邏輯處理模塊進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而形成閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試。
本發(fā)明閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)在于(1)是一種針對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器研制和生產(chǎn)各個(gè)階段的閉環(huán)測(cè)試方法，有利于降低研制成本，縮短研制周期；(2)采用階段性對(duì)器件進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試，減小了成品的故障率，提高了產(chǎn)品的精度；(3)在上位機(jī)(工控機(jī))中設(shè)計(jì)有針對(duì)性的軟件控制，有利于實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理；(4)通過測(cè)試用例自動(dòng)生成，模擬了實(shí)際工作狀態(tài)下姿態(tài)角邏輯處理模塊所需處理的各種姿態(tài)信息；(5)測(cè)試過程自動(dòng)完成、測(cè)試結(jié)果自動(dòng)分析，并生成可視化的檢測(cè)信息包供外部使用，為擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器研制提供了方便。


圖1是本發(fā)明擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明姿態(tài)角邏輯處理模塊閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)組成框圖。
圖3是本發(fā)明測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊的測(cè)試流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
在本發(fā)明中，請(qǐng)參見圖2所示，為了對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器中姿態(tài)角邏輯處理模塊采用閉環(huán)測(cè)試，姿態(tài)角邏輯處理模塊與工控機(jī)(作為上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送指令、接收數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理)、電信號(hào)源裝置(根據(jù)測(cè)試用例產(chǎn)生信號(hào)，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參見申請(qǐng)?zhí)?00610165373.X)、電檢測(cè)箱(提供供電電源、以及對(duì)輸入/輸出信號(hào)進(jìn)行隔離，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參見申請(qǐng)?zhí)?00610165439.5)相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)信號(hào)檢測(cè)。
在本發(fā)明中，工控機(jī)(研華工控機(jī)，IPC-610)內(nèi)安裝有基于FPGA的測(cè)試數(shù)據(jù)通信接口(用于實(shí)現(xiàn)工控機(jī)對(duì)遙控、遙測(cè)數(shù)據(jù)的收發(fā))、以及測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊(用于完成數(shù)據(jù)采集及測(cè)試模式選取處理)。
請(qǐng)參見圖3所示，測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊是在工控機(jī)開機(jī)后，自動(dòng)開啟運(yùn)行，在測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊系統(tǒng)初始化下，進(jìn)入測(cè)試緩沖、等待；由操作者輸入指令參數(shù)后是否進(jìn)行測(cè)試模式選擇，若對(duì)通路測(cè)試，則選擇信號(hào)源通訊測(cè)試模式；若對(duì)姿態(tài)角邏輯處理模塊測(cè)試，則選擇功能測(cè)試模式；在信號(hào)源通訊測(cè)試模式下直接對(duì)測(cè)試結(jié)果輸出至顯示屏；在功能測(cè)試模式下設(shè)置衛(wèi)星軌道高度h，然后對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的窄掃/寬掃電軸測(cè)試、寬掃轉(zhuǎn)移特性測(cè)試和單點(diǎn)性能測(cè)試進(jìn)行選擇，并根據(jù)測(cè)試條件組合(衛(wèi)星軌道高度h+窄掃/寬掃電軸測(cè)試、衛(wèi)星軌道高度h+寬掃轉(zhuǎn)移特性測(cè)試、衛(wèi)星軌道高度h+單點(diǎn)性能測(cè)試)自動(dòng)生成邏輯測(cè)試用例，并經(jīng)COM1串口輸出至電信號(hào)源裝置；下發(fā)遙控命令，等待接收遙測(cè)數(shù)據(jù)，并將接收的遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；然后對(duì)測(cè)試次數(shù)進(jìn)行判斷，是否完成設(shè)置采集N次數(shù)，“是”則結(jié)束采集，發(fā)出檢測(cè)信息包；“否”則繼續(xù)采集。在本發(fā)明中，對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器姿態(tài)角邏輯處理模塊的測(cè)試按照其測(cè)試功能可分為窄掃/寬掃電軸測(cè)試、寬掃轉(zhuǎn)移特性測(cè)試、單點(diǎn)性能測(cè)試。
在本發(fā)明中，電信號(hào)源裝置由CPU、模擬輸出模塊、信號(hào)源發(fā)生模塊、供電電源和液晶顯示器(LCD)組成；工控機(jī)與CPU通過RS232串口進(jìn)行通訊；示波器與信號(hào)源發(fā)生模塊通過DB-15接口相連，用于顯示信號(hào)源發(fā)生模塊輸出的波形；電性能檢測(cè)箱與信號(hào)源發(fā)生模塊通過IDC-16接口通訊，電性能檢測(cè)箱與紅外地球敏感器通過電聯(lián)接；CPU與模擬輸出模塊與信號(hào)源發(fā)生模塊通過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)STD總線相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊；液晶顯示器(LCD)與CPU采用VGA接口相連，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的實(shí)時(shí)顯示、以及計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的顯示、和工控機(jī)配置的參數(shù)顯示。此種信號(hào)源裝置的優(yōu)點(diǎn)在于(1)CPU采用STC Client DX型號(hào)，在中斷響應(yīng)中輸出信號(hào)源信號(hào)，能夠滿足信號(hào)源發(fā)生的實(shí)時(shí)性要求；(2)信號(hào)源發(fā)生模塊采用可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生頻率可變的時(shí)鐘信號(hào)，信號(hào)發(fā)生控制簡單且信號(hào)源時(shí)序準(zhǔn)確；采用可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)控制方便且精度高，計(jì)數(shù)誤差保證在正負(fù)一個(gè)脈沖之內(nèi)；(3)模擬輸出模塊采用四路模擬信號(hào)同步輸出的12位D/A芯片DAC7625，轉(zhuǎn)換精度可達(dá)0.1％；采用DC-DC、信號(hào)光電隔離模塊，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換電路的供電電源和信號(hào)隔離，可靠性好，抗干擾性能強(qiáng)；(4)經(jīng)工控機(jī)對(duì)信號(hào)的精度采集顯示，得到寬掃測(cè)試精度為12°±2％，窄掃測(cè)試精度為5°±1％，提高了擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的測(cè)試精度；(5)本發(fā)明信號(hào)源發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)考慮了地球曲率變化、大氣輻射變化、日月干擾、紅外地球敏感器自身掃描頻率變化等干擾因素，能夠真實(shí)地模擬擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的工作環(huán)境，準(zhǔn)確完成對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器整機(jī)的測(cè)試；該信號(hào)源裝置可以提供研制過程中的擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器整機(jī)安裝之前各個(gè)模塊測(cè)試所需要的測(cè)試信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器整機(jī)安裝之前各個(gè)模塊的測(cè)試，大大縮短了擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的研制周期。
在本發(fā)明中，電檢測(cè)箱包括有設(shè)置在殼體上的多個(gè)接口、以及安裝在殼體內(nèi)的電路板；電檢測(cè)箱的殼體上設(shè)置有220V交流電源接口、直流電源接口、敏感器電源開關(guān)、電檢測(cè)箱總開關(guān)、測(cè)試接口、敏感器供電電流顯示單元、敏感器信號(hào)接口、敏感器電源接口、電信號(hào)源裝置接口以及工控機(jī)接口。擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器通過敏感器信號(hào)接口和敏感器電源接口與其相連，電信號(hào)源裝置通過電信號(hào)源裝置接口與其相連，工控機(jī)通過工控機(jī)接口與其相連。所述電路板由電平信號(hào)處理單元、信號(hào)源信號(hào)處理單元、敏感器電源供電及保護(hù)電路和電檢測(cè)箱電源模塊組成；所述測(cè)試接口的設(shè)計(jì)可以根據(jù)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器研制過程中測(cè)試的需要，設(shè)置如模擬地球波信號(hào)測(cè)試端、地球波微分信號(hào)測(cè)試端，其信息可以通過示波器與其連接得到；擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器內(nèi)部檢測(cè)電壓輸出測(cè)試端，其信息可以通過萬用表與其連接得到；擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器供電電流的信息顯示可以由數(shù)字電流表顯示。此種電檢測(cè)箱的優(yōu)點(diǎn)在于(1)通過在殼體上設(shè)計(jì)電纜接口與外部器件的連接，解決了連線的復(fù)雜性，方便了與外部器件的連接；(2)采用電檢測(cè)箱為擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器提供供電電源的方式，解決了電源與電檢測(cè)箱之間的電磁兼容性；(3)針對(duì)于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器測(cè)試的需求設(shè)計(jì)了獨(dú)立為其電源供電的電源供電電路和保護(hù)電路，有效地解決了擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器正常測(cè)試狀態(tài)下電源供電對(duì)其的保護(hù)，以及在老練時(shí)對(duì)電源的要求；(4)能夠?qū)[動(dòng)掃描式紅外地球敏感器內(nèi)部的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行隔離驅(qū)動(dòng)處理后，供外部測(cè)試設(shè)備(示波器或萬用表)檢測(cè)用；(5)對(duì)輸入/輸出的模擬信號(hào)采用高精度線性光耦隔離處理，對(duì)輸入/輸出的數(shù)字信號(hào)采用高速數(shù)字光耦隔離處理，有效地保證了信號(hào)傳輸質(zhì)量。
請(qǐng)參見圖2所示，本發(fā)明是一種適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，閉環(huán)測(cè)試的步驟有A步驟工控機(jī)通過COM1串口，向電信號(hào)源裝置發(fā)送設(shè)定的邏輯測(cè)試用例；所述測(cè)試用例包括有軌道高度h、俯仰角θ、滾動(dòng)角和掃描方式NS/WS；B步驟根據(jù)A步驟中電信號(hào)源裝置接收的所述邏輯測(cè)試用例，產(chǎn)生同步的三路模擬器信息輸出給電檢測(cè)箱；所述三路模擬器信息是電地球波信號(hào)E_Wave_M、時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_M和參考信號(hào)REF_M；C步驟根據(jù)B步驟中電檢測(cè)箱接收的所述三路模擬器信息進(jìn)行隔離整形后輸出三路電測(cè)信息給姿態(tài)角邏輯處理模塊；所述三路電測(cè)信息是電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E和電測(cè)參考信號(hào)REF_E；D步驟工控機(jī)輸出遙控命令TC_DATA給電檢測(cè)箱，經(jīng)電檢測(cè)箱進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出電測(cè)遙控命令TC_DATA_E給姿態(tài)角邏輯處理模塊；E步驟電檢測(cè)箱向姿態(tài)角邏輯處理模塊提供線性電源Power；所述線性電源是±15V、+5V；F步驟姿態(tài)角邏輯處理模塊對(duì)接收的電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E、電測(cè)基準(zhǔn)信號(hào)REF_E和電測(cè)遙控命令TC_DATA_E進(jìn)行姿態(tài)信息解析處理，并將姿態(tài)角信息打包形成電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA_E輸出給電檢測(cè)箱；G步驟根據(jù)F步驟中對(duì)電檢測(cè)箱接收的所述電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TC_DATA_E進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA給工控機(jī)；H步驟工控機(jī)采用連續(xù)采集方式接收所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA，并對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行N多次(50～100次)實(shí)測(cè)求取俯仰角、滾動(dòng)角平均值處理，獲得俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 ；以及對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行3倍標(biāo)準(zhǔn)方差計(jì)算，獲得俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ、滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ；然后將俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 與設(shè)定的邏輯測(cè)試用例進(jìn)行差值比較，獲得姿態(tài)角邏輯處理模塊的絕對(duì)誤差ε。在本發(fā)明中，所述絕對(duì)誤差ε、俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ和滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ形成測(cè)試信息包。
擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的研制人員可以根據(jù)H步驟中獲得的測(cè)試信息包對(duì)姿態(tài)角邏輯處理模塊進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而形成閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試。
本發(fā)明閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法是用于擺動(dòng)式紅外地球敏感器研制和生產(chǎn)中各階段的閉環(huán)測(cè)試用的。
本發(fā)明中，通過采用傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方式對(duì)工控機(jī)連續(xù)采集的俯仰角θ、滾動(dòng)角進(jìn)行數(shù)據(jù)解析處理，對(duì)與一個(gè)測(cè)試點(diǎn)采集N次(50～100次)數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)處理每次采集的俯仰、滾動(dòng)數(shù)據(jù)均按下列公式計(jì)算其俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值、俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ和滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ。
θ‾=ΣiNθi/N---(1)]]> 3σθ=3ΣiN(θi-θ‾)2/(N-1)---(3)]]> 式中 θ表示俯仰角平均值，3σθ表示俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差， 表示滾動(dòng)角平均值，3σ表示滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差，i表示測(cè)試點(diǎn)，N表示采集次數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，是對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器中的姿態(tài)角邏輯處理模塊采用閉環(huán)測(cè)試，其特征在于所述姿態(tài)角邏輯處理模塊與工控機(jī)、電信號(hào)源裝置、電檢測(cè)箱相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)信號(hào)檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于是用于擺動(dòng)式紅外地球敏感器研制和生產(chǎn)中各階段的閉環(huán)測(cè)試用的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于閉環(huán)測(cè)試的步驟有A步驟工控機(jī)通過COM1串口，向電信號(hào)源裝置發(fā)送設(shè)定的邏輯測(cè)試用例；所述測(cè)試用例包括有軌道高度h、俯仰角θ、滾動(dòng)角和掃描方式NS/WS；B步驟根據(jù)A步驟中電信號(hào)源裝置接收的所述邏輯測(cè)試用例，產(chǎn)生同步的三路模擬器信息輸出給電檢測(cè)箱；所述三路模擬器信息是電地球波信號(hào)E_Wave_M、時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_M和參考信號(hào)REF_M；C步驟根據(jù)B步驟中電檢測(cè)箱接收的所述三路模擬器信息進(jìn)行隔離整形后輸出三路電測(cè)信息給姿態(tài)角邏輯處理模塊；所述三路電測(cè)信息是電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E和電測(cè)參考信號(hào)REF_E；D步驟工控機(jī)輸出遙控命令TC_DATA給電檢測(cè)箱，經(jīng)電檢測(cè)箱進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出電測(cè)遙控命令TC_DATA_E給姿態(tài)角邏輯處理模塊；E步驟電檢測(cè)箱向姿態(tài)角邏輯處理模塊提供線性電源Power；所述線性電源是±15V、+5V；F步驟姿態(tài)角邏輯處理模塊對(duì)接收的電測(cè)電地球波信號(hào)E_Wave_E、電測(cè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK_E、電測(cè)基準(zhǔn)信號(hào)REF_E和電測(cè)遙控命令TC_DATA_E進(jìn)行姿態(tài)信息解析處理，并將姿態(tài)角信息打包形成電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA_E輸出給電檢測(cè)箱；G步驟根據(jù)F步驟中對(duì)電檢測(cè)箱接收的所述電測(cè)遙測(cè)數(shù)據(jù)TC_DATA_E進(jìn)行隔離整形電平轉(zhuǎn)換后輸出遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA給工控機(jī)；H步驟工控機(jī)采用連續(xù)采集方式接收所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA，并對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行N次實(shí)測(cè)求取俯仰角、滾動(dòng)角平均值處理，獲得俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 ；以及對(duì)接收的所述遙測(cè)數(shù)據(jù)TM_DATA進(jìn)行3倍標(biāo)準(zhǔn)方差計(jì)算，獲得俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ、滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ；然后將俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 與設(shè)定的邏輯測(cè)試用例進(jìn)行差值比較，獲得姿態(tài)角邏輯處理模塊的絕對(duì)誤差ε。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于工控機(jī)連續(xù)采集的俯仰角θ、滾動(dòng)角進(jìn)行數(shù)據(jù)解析處理，對(duì)與一個(gè)測(cè)試點(diǎn)采集N次數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)處理每次采集的俯仰、滾動(dòng)數(shù)據(jù)均按下列公式計(jì)算其俯仰角實(shí)測(cè)均值 θ、滾動(dòng)角實(shí)測(cè)均值 、俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ和滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ；θ‾=ΣiNθi/N---(1)]]> 3σθ=3ΣiN(θi-θ‾)2/(N-1)---(3)]]> 式中 θ表示俯仰角平均值，3σθ表示俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差，表示滾動(dòng)角平均值，3σ表示滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差，i表示測(cè)試點(diǎn)，N表示采集次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于所述絕對(duì)誤差ε、俯仰角標(biāo)準(zhǔn)方差3σθ和滾動(dòng)角標(biāo)準(zhǔn)方差3σ形成測(cè)試信息包。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器中姿態(tài)角邏輯處理模塊的閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法，姿態(tài)角邏輯處理模塊與工控機(jī)、電信號(hào)源裝置、電檢測(cè)箱相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)信號(hào)檢測(cè)。本發(fā)明閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試方法主要是通過測(cè)試輸出的參數(shù)、以及輸出的姿態(tài)角信息與工控機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)測(cè)試用例，通過比較測(cè)試用例和檢測(cè)信息進(jìn)行比較，得出測(cè)試結(jié)論。是一種針對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器研制和生產(chǎn)各個(gè)階段的閉環(huán)測(cè)試方法，有利于降低研制成本，縮短研制周期。
文檔編號(hào)G01C21/04GK1975329SQ20061016551
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者趙建輝, 李帆, 劉艷雷, 李曉明, 王麗艷, 孔琪穎 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)