关键词:
微纳卫星
测试系统
自动化
支持向量机
PXI
摘要:
随着航天技术的不断发展,微纳卫星以其成本低、周期快、可批量化制造等特点成为航天领域的热门之一。微纳卫星电子系统统主要包括微纳卫星中电源、星务、热控等分系统,设计水平很大程度上决定了微纳卫星的平台性能。微纳卫星电子系统测试系统是确保卫星工程质量的重要技术手段,是卫星可靠性的核心,在卫星研制过程中至关重要。随着微纳卫星批量化制造技术的日益成熟,微纳卫星系统和功能日益复杂,自动化、高集成度以及高效率的卫星地面测试系统需求日益迫切。
针对传统卫星测试系统存在的通用性差、智能化低、自动化流程不完整等问题,本文在深入调研和分析国内外测试系统方案的基础上,针对微纳卫星电子系统,开发了一套自动化测试系统,包含智能故障诊断、测试系统硬件搭建和自动化测试软件设计等。本文的研究对于微纳卫星的批量化制造与应用具有重要的意义。
(1)在深入分析微纳卫星故障原因的基础上,设计了基于数据驱动的支持向量机多分类器作为自动化测试系统的故障诊断算法,通过特征参数提取、核函数设计与交叉寻优过程构建最优故障分类模型,实现测试过程中的卫星故障精准定位。
(2)在分析国内外测试系统现状的基础上,针对微纳卫星电子系统测试系统需求,完成了测试系统的总体设计。选择PXI总线作为测试总线,设计了由PXI测试系统、外部设备与卫星组成的自动化测试平台,实现微纳卫星环境输入驱动与系统信息采集功能等,为自动化测试系统软件设计提供了硬件基础。
(3)针对卫星自动化测试需求,首先设计了基于脚本配置的测试指令与系统参数动态解析技术,使用动态解析技术实现测试软件的测试指令集动态载入、信息显示界面的动态配置、系统信息的动态解析,然后完成了测试软件的自动测试、故障诊断、本地储存、外部设备控制功能,最后提出相应的测试流程。
(4)基于本文的设计方案设计完成了自动化测试系统,并对自动化测试系统所设计的功能进行了验证,证明了本文设计的系统的可行性与准确性。