本發(fā)明涉及衛(wèi)星系統(tǒng)測試，具體地，涉及一種基于規(guī)則的可編程1553B總線系統(tǒng)測試方法。

背景技術：

數(shù)字式時分制指令/響應型多路傳輸數(shù)據總線(即1553B總線)由于其抗干擾性強、數(shù)據傳輸可靠、實時性強、適合集中控制等優(yōu)點，被廣泛應用于衛(wèi)星型號的研制過程中。近年來，隨著衛(wèi)星1553B總線使用率越來越高、應用功能過程越來越復雜，在衛(wèi)星型號研制、測試全過程中，需要對1553B總線數(shù)據進行監(jiān)視和存儲，必要時對存儲數(shù)據進行回放、事后處理等操作，確保星載總線功能正常。

通常，部分衛(wèi)星采用外購的通用總線監(jiān)視設備，僅在必要時或問題排查時對特定的遠程終端部分子地址進行監(jiān)視，這樣的測試方法問題在于一方面無法針對衛(wèi)星專用應用功能過程進行全面監(jiān)視，另一方面無法保存完整測試數(shù)據導致出現(xiàn)測試異常情況時回放困難的問題；而采用針對某個衛(wèi)星型號專門開發(fā)的地面監(jiān)視設備雖然能夠做到針對衛(wèi)星專用應用功能過程進行監(jiān)視并具備部分存儲或事后回放功能，但卻無法解決當衛(wèi)星主體或衛(wèi)星1553B總線通信協(xié)議發(fā)生變化時產生的星地測試系統(tǒng)無法快速部署的問題，導致測試系統(tǒng)維護復雜、效率低下等問題。

因此，有必要針對上述不足發(fā)展出可快速部署、維護的1553B總線系統(tǒng)測試方法，本發(fā)明提供了一種基于規(guī)則的創(chuàng)新方法，能夠適用于衛(wèi)星各分系統(tǒng)裝星測試、整星測試以及大型試驗等各階段，滿足衛(wèi)星型號研制、測試的需要。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于規(guī)則的可編程1553B總線系統(tǒng)測試方，用于解決傳統(tǒng)外購通用總線監(jiān)視設備以及型號專用總線監(jiān)視設備的不足之處。

根據本發(fā)明提供的基于規(guī)則的可編程1553B總線系統(tǒng)測試方法，包括如下步驟：

步驟1：通過分析一衛(wèi)星中各1553B總線的消息傳輸形式、消息傳輸流程，歸納形成1553B總線的系統(tǒng)配置規(guī)則、消息流程標志配置規(guī)則及消息配置規(guī)則；

步驟2：地面測試系統(tǒng)通過識別1553B總線的系統(tǒng)配置規(guī)則、消息流程標志配置規(guī)則及消息配置規(guī)則實現(xiàn)所述衛(wèi)星全測試過程中1553B總線的系統(tǒng)監(jiān)視、總線通信模擬、數(shù)據存儲及事后處理功能。

優(yōu)選地，所述衛(wèi)星采用1553B總線作為星上主總線；所述衛(wèi)星采用靜態(tài)總線控制。

優(yōu)選地，所述步驟1包括如下步驟：

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義遠程終端配置表，遠程終端配置表用于限定該1553B總線的真實遠程終端、虛擬遠程終端以及無效遠程終端的地址和名稱。

優(yōu)選地，所述步驟1還包括如下步驟：

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義方式指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表，方式指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表用于限定該1553B總線的總線狀態(tài)字和自測試字的有效位及定義。

優(yōu)選地，所述步驟1還包括如下步驟：

-根據1553B總線的消息格式，將總線消息被分為非廣播消息、廣播消息；將每個總線消息賦予唯一的消息標志；

-根據衛(wèi)星的具體使用狀態(tài)將衛(wèi)星的每個應用功能分解為若干消息序列；

-根據每個總線消息在該應用功能中的序號，賦予其唯一的消息流程標志。

優(yōu)選地，所述步驟1還包括如下步驟

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義總線消息配置表，總線消息配置表用于限定該總線消息的最大范圍及具體信息，每個總線消息包含有以下字段：消息名稱、源終端、發(fā)送子地址、目標終端、接收子地址、矢量字請求位、消息周期、消息流程標志、消息長度、消息內容。

優(yōu)選地，地面測試系統(tǒng)通過識別與衛(wèi)星1553B總線系統(tǒng)應用功能相匹配的遠程終端配置表、指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、規(guī)則定義總線消息配置表，完成對衛(wèi)星全測試階段的1553B總線的系統(tǒng)監(jiān)視、總線通信模擬、數(shù)據存儲以及事后處理功能。

優(yōu)選地，當衛(wèi)星或1553B總線的通信協(xié)議發(fā)生變化時，則新建或更改遠程終端配置表、指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、規(guī)則定義總線消息配置表。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明能夠適用于衛(wèi)星各分系統(tǒng)裝星測試、整星測試以及大型試驗等各階段，滿足衛(wèi)星型號研制、測試的需要；

2、本發(fā)明充分考慮了衛(wèi)星1553B總線信息傳輸形式的變化，規(guī)則識別方法更為靈活有效，大大提高了星地測試系統(tǒng)的部署效率；

3、本發(fā)明中當衛(wèi)星主體或衛(wèi)星1553B總線系統(tǒng)通信協(xié)議發(fā)生更改時能夠大大簡化星地測試系統(tǒng)的維護流程，進一步提高測試工作效率，符合衛(wèi)星各階段測試使用要求。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1本發(fā)明中標準1553B總線非廣播信息傳輸格式示意圖；

圖2本發(fā)明中標準1553B總線廣播信息傳輸格式示意圖；

圖3本發(fā)明中某衛(wèi)星1553B總線網絡拓撲結構圖；

圖4本發(fā)明中某衛(wèi)星1553B總線消息配置表。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在本實施例中，本發(fā)明提供的基于規(guī)則的可編程1553B總線系統(tǒng)測試方法，包括如下步驟：

步驟1：通過分析一衛(wèi)星中各1553B總線的消息傳輸形式、消息傳輸流程，歸納形成1553B總線的系統(tǒng)配置規(guī)則、消息流程標志配置規(guī)則及消息配置規(guī)則；

步驟2：地面測試系統(tǒng)通過識別1553B總線的系統(tǒng)配置規(guī)則、消息流程標志配置規(guī)則及消息配置規(guī)則實現(xiàn)所述衛(wèi)星全測試過程中1553B總線的系統(tǒng)監(jiān)視、總線通信模擬、數(shù)據存儲及事后處理功能。

所述衛(wèi)星采用1553B總線作為星上主總線；所述衛(wèi)星采用靜態(tài)總線控制。

所述步驟1包括如下步驟：

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義遠程終端配置表，規(guī)則定義遠程終端配置表用于限定該1553B總線的真實遠程終端、虛擬遠程終端以及無效遠程終端的地址和名稱。具體為，根據某具體型號1553B總線的使用情況定義遠程終端配置表，根據實際使用要求描述遠程終端RT的主備份關系。其中，定義總線控制器為BC，遠程終端為RT。

1553B總線最多可配置30個RT專有地址0x01～0x1E；

1553B總線采用地址0x1F作為所有RT公共地址用于廣播；

RT地址前綴以符號“##”、無符號或綴以符號“//”分別表示當前1553B總線中的真實RT、虛擬RT以及無效RT，其中虛擬RT總線通信可被地面設備模擬；

RT名稱后跟隨“(有權)”、“(無權)”字樣表示當前1553B總線中的RT間存在主備份關系，當總線消息源終端/目標終端存在選擇時，由有權機發(fā)送/接收。

所述步驟1還包括如下步驟：

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義方式指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表，規(guī)則定義方式指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表用于限定該1553B總線的總線狀態(tài)字和自測試字的有效位及定義。

具體為，根據具體型號1553B總線的使用情況定義方式指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表，用于限定1553B總線使用的方式命令字、總線狀態(tài)字和自測試字的有效位及定義，如無特殊使用要求一般遵循1553B總線手冊的規(guī)定。

方式命令字配置表00000～11111規(guī)定了衛(wèi)星中實際使用的方式指令字，其中01001～01111、10110～11111為標準未定義的備用方式指令字；

方式指令字前綴以符號“//”表示當前系統(tǒng)中該位不被使用；

狀態(tài)字配置表BIT15～BIT0規(guī)定了狀態(tài)字中每位的具體含義；

狀態(tài)字配置表BIT位前綴以符號“//”表示當前系統(tǒng)中該位不被使用；

自測試字配置表BIT15～BIT0規(guī)定了自測試字中每位的具體含義；

自測試字配置表BIT位前綴以符號“//”表示當前系統(tǒng)中該位不被使用。

所述步驟1還包括如下步驟：

-根據1553B總線的消息格式，將總線消息被分為非廣播消息、廣播消息；將每個總線消息賦予唯一的消息標志；

-根據衛(wèi)星的具體使用狀態(tài)將衛(wèi)星的每個應用功能分解為若干消息序列；

-根據每個總線消息在該應用功能中的序號，賦予其唯一的消息流程標志。

具體為，根據1553B總線手冊規(guī)定的消息格式，總線消息被分為10中，分別為非廣播消息A～F(見圖1)、廣播消息G～J(見圖2)，基于此，那么每個總線消息可以被賦予唯一的消息標志A#～J#；再根據型號的具體使用情況將每個應用功能分解為若干消息的序列，例如：消息序列{F#，D#，E#}表示一個{RT1-->RT2發(fā)送數(shù)據，BC-->RT發(fā)送數(shù)據，RT-->BC發(fā)送數(shù)據}的應用功能；之后再根據每個消息在該應用功能中的序號，賦予其唯一的消息流程標志，例如：{F#，D#，E#：2}表示該應用功能中第2個消息。

消息A：無數(shù)據字方式命令(BC方式指令字，RT狀態(tài)字)；

消息B：方式接收命令(BC方式指令字+數(shù)據字，RT狀態(tài)字)；

消息C：方式發(fā)送命令(BC方式指令字，RT狀態(tài)字+數(shù)據字)；

消息D：BC-->RT發(fā)送數(shù)據(BC接收命令+數(shù)據字，RT狀態(tài)字)；

消息E：RT-->BC發(fā)送數(shù)據(BC發(fā)送命令，RT狀態(tài)字+數(shù)據字)；

消息F：RT1-->RT2發(fā)送數(shù)據(BC接收/發(fā)送命令，RT1狀態(tài)字+數(shù)據字，RT2狀態(tài)字)；

消息G：廣播無數(shù)據字方式命令(BC方式指令字)；

消息H：廣播方式接收命令(BC方式指令字+數(shù)據字)；

消息I：BC-->RT廣播發(fā)送數(shù)據(BC接收命令+數(shù)據字)；

消息J：RT1-->RT2廣播發(fā)送數(shù)據(BC接收/發(fā)送命令，RT1狀態(tài)字+數(shù)據字)；

所述步驟1還包括如下步驟

-制定機器語言可識別的規(guī)則定義總線消息配置表，總線消息配置表用于限定該總線消息的最大范圍及具體信息，每個總線消息包含有以下字段：消息名稱、源終端、發(fā)送子地址、目標終端、接收子地址、矢量字請求位、消息周期、消息流程標志、消息長度、消息內容。

具體為，根據具體型號1553B總線系統(tǒng)的使用情況定義總線消息配置表，用于限定該系統(tǒng)有效總線消息的最大范圍以及具體信息，每個消息包含以下字段：消息名稱、源終端、發(fā)送子地址、目標終端、接收子地址、矢量字請求位、消息周期、流程標志、消息長度、消息內容等。

源終端表示消息發(fā)送方，若該字段出現(xiàn)RT地址用“/”隔開，表示RT間存在主備份關系，根據遠程終端配置表規(guī)定由有權機發(fā)送該消息；

目標終端表示消息接收方，若該字段出現(xiàn)RT地址用“,”隔開，表示若干RT同時接收該消息；若該字段出現(xiàn)RT地址用“/”隔開，表示RT間存在主備份關系，根據遠程終端配置表規(guī)定由有權機接收該消息；

源終端為BC時，發(fā)送子地址以“/”表示；

目標終端為BC時，接收子地址以“/”表示；

接收子地址字段用“/”隔開，表示向接收子地址輪流發(fā)送數(shù)據；

矢量字請求位，表示RT請求類型及狀態(tài)。

地面測試系統(tǒng)通過識別與衛(wèi)星1553B總線系統(tǒng)應用功能相匹配的規(guī)則定義遠程終端配置表、指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、規(guī)則定義總線消息配置表，完成對衛(wèi)星全測試階段的1553B總線的系統(tǒng)監(jiān)視、總線通信模擬、數(shù)據存儲以及事后處理功能。從而，地面測試系統(tǒng)可具備以下能力：完成衛(wèi)星全測試階段1553B總線系統(tǒng)的監(jiān)視、數(shù)據統(tǒng)計；必要時可完成衛(wèi)星部分總線遠程終端的通信模擬；必要時可完成衛(wèi)星總線控制器的通信模擬；完成衛(wèi)星全測試階段1553B總線通信數(shù)據的存儲，并添加時間戳；完成對衛(wèi)星全測試階段已存儲1553B總線通信數(shù)據的事后回放，可根據輸入篩選特定條件的總線消息并導出結果。

當衛(wèi)星或1553B總線的通信協(xié)議發(fā)生變化時，則新建或更改規(guī)則定義遠程終端配置表、指令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、規(guī)則定義總線消息配置表。

具體為，當衛(wèi)星主體發(fā)生變化或衛(wèi)星1553B總線通信協(xié)議發(fā)生變化時，則根據上述與型號匹配的規(guī)則，新建/更改遠程終端配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、總線消息配置表，同時確認并完善消息流程標志，幾乎不需要對地面測試設備進行任何代碼上的更改就能完成星地測試系統(tǒng)的快速部署，大大簡化系統(tǒng)維護流程。

在一個更為具體的實施例中，某個采用1553B總線作為星載主總線的衛(wèi)星型號，該型號采用靜態(tài)總線控制，即只有一個固定總線控制器(數(shù)管計算機)；該型號配有總線遠程終端15個，衛(wèi)星1553B總線網絡拓撲結構如圖3所示。

本發(fā)明基于規(guī)則的可編程1553B總線系統(tǒng)測試方法具體如下。

根據該型號的1553B總線系統(tǒng)實際使用情況定義遠程終端配置表，配置如下：1553B總線系統(tǒng)使用1個RT公共地址用于系統(tǒng)廣播、15個RT專有地址(其中13個為真實RT，2個為虛擬RT)，存在主備份的RT有數(shù)據處理器(A有權)、導航與配準單元(B有權)。

根據該型號1553B總線系統(tǒng)實際使用情況定義方式命令字配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表，配置如下：1553B總線系統(tǒng)選用標準規(guī)定的3種方式命令字(00011啟動自測試、10000發(fā)送矢量字、10011發(fā)送自測試字)，選用標準規(guī)定的3個狀態(tài)位(消息差錯位、子系統(tǒng)標志位、終端標志位)，自測試字遵循標準規(guī)定。

根據該型號1553B總線系統(tǒng)實際使用情況，共定義230個消息、124個應用功能，所有消息具有唯一的消息流程標志，所有應用功能具有唯一的消息序列。由于本實施例消息規(guī)模過大無法在此一一列出，下文僅列出部分消息流程標志。

RT1D啟動自測試{A15，C15：1}為自測試功能第1個消息

RT1D發(fā)送自測試字{A15，C15：2}為自測試功能第2個消息

RT1D發(fā)送矢量字{C30：1}為矢量字功能的獨立消息

RT1D啟動長抱環(huán)測試{D15，E15：1}為長抱環(huán)測試功能第1個消息

RT1D長抱環(huán)測試返回{D15，E15：2}為長抱環(huán)測試功能第2個消息

RT01軟件指令{D31，D46，E31：1}為軟件指令功能第1個消息

RT01軟件指令結束字{D31，D46，E31：2}為軟件指令功能第2個消息

RT01軟件指令返回包{D31，D46，E31：3}為軟件指令功能第3個消息

RT03探測儀工程遙測{F4，D75，D76：1}為低速載荷包第1個消息

RT03載荷包結束字1{F4，D75，D76：2}為低速載荷包第2個消息

RT03載荷包結束字2{F4，D75，D76：3}為低速載荷包第3個消息

RT1C控溫儀傳感器溫度值{E74，D88：1}為精密溫控功能第1個消息

RT1C控溫儀加熱器占空比{E74，D88：2}為精密溫控功能第2個消息

BC重要數(shù)據備份{D89，E76：1}為BC數(shù)據恢復功能第1個消息

BC重要數(shù)據恢復{D89，E76：2}為BC數(shù)據恢復功能第2個消息

時間廣播{I1：1}為時間廣播功能的獨立消息

根據該型號1553B總線系統(tǒng)實際使用情況定義總線消息配置表，共定義230個消息，每個消息包含有以下字段：消息名稱、源終端、發(fā)送子地址、目標終端、接收子地址、矢量字請求位、消息周期、流程標志、消息長度、消息內容等。由于本實施例消息規(guī)模過大無法在此一一列出，總線消息配置表的具體實施見圖4。

地面測試系統(tǒng)根據上述與型號匹配的規(guī)則，識別遠程終端配置表、狀態(tài)字配置表、自測試字配置表、總線消息配置表，完成對衛(wèi)星型號1553B總線系統(tǒng)的自主學習與構建，并通過模式匹配方法學習消息流程標志，還原出該系統(tǒng)中的全部應用功能以及完成這些應用功能所需消息序列的上下文關系。

通過上述基于規(guī)則的方法設計的地面測試系統(tǒng)在該型號各階段測試過程中，已基本具備以下能力，完成衛(wèi)星全測試階段1553B總線系統(tǒng)的監(jiān)視、數(shù)據統(tǒng)計；必要時完成衛(wèi)星部分總線遠程終端的通信模擬；必要時完成衛(wèi)星總線控制器的通信模擬；完成衛(wèi)星全測試階段1553B總線通信數(shù)據的存儲，并添加時間戳；完成對衛(wèi)星全測試階段已存儲1553B總線通信數(shù)據的事后回放，可根據輸入篩選特定條件的總線消息并導出結果。表明該1553B總線系統(tǒng)測試方法合理可行。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。