鲁华杰 张 建 王亚宁 李 朋

海军航空大学接改装训练大队 山东 烟台 264000

在科学技术快速发展的今天，自动测试技术与设备在航空航天、国防军工、汽车电子以及医疗电子等多领域中得到了广泛的应用，所发挥的重要作用也日益凸显。随着美国“军事转型”所带来的自动测试系统的发展，也直接带动了其他国家相关技术的研究飞跃，并且受到了世界各国的高度重视[1]。我国测试技术与自动测试系统（下文所述的自动测试系统专指军用自动测试系统）目前也已进入规范化的发展时期，针对自动测试技术与设备的发展现状与趋势进行分析，对于为我国今后开展相关技术的研究提供一定的参考意见来讲，有着重要的现实意义。

1 自动测试技术和设备的发展与现状

随着现代社会中计算机技术、传感器技术以及信息处理技术的融合与发展，也为全新一代的自动测试系统提供了技术保障，不断助推自动测试技术与设备的优化完善。具体来讲，自动测试技术与设备的发展历程可以此分为以下几个关键时间段：

（1）人工测试阶段。20世纪60年代初，军用类装备测试主要以人工测试为主，测试设备也仅为单个的仪器和仪表。至60年代中期，随着军用装备的技术发展，人工测试与单个测试设备的测试手段已难以满足装备维护与技术保障的需求。

（2）专用半自动/自动测试设备阶段。20世纪70年代前后，已研制出众多计算机控制的专用半自动/自动测试设备和系统，同时测试软件也由专门的语言编写而成。在这一阶段存在着计算机与被测件和测试设备之间都没有标准化的接口相接，也即导致自动测试系统难以通用化。

（3）标准接口半自动/自动测试设备阶段。从20世纪70年代开始，世界范围内的计算机技术与测试技术都获得了突飞猛进的发展，进而也加快了自动测试系统的研究进程。自动测试系统开始以微型计算机与独立操作系统为发展平台，并且形成了标准的接口总线与测试程序语言，如BASIC、ATLAS等多类型通用程序语言，推动自动测试系统向更为成熟阶段发展[2]。

（4）计算机与标准自动测试系统阶段。时至20世纪80年代中期，以VXI总线为标准的总线模块由于其高性价比特点得到了广泛影响。此时的自动测试系统能够充分运用计算机资源，通过设定的软件算法去捕捉信号，对其进行分析与测试，不仅明显降低硬件资源的使用，更是大幅提升了测试性能，使得自动测试系统的控制器在进行控制系统协调工作的同时，还能够参与信号产生过程，很好地完成测量任务。此外，随着虚拟机的出现也对测试设备形成了颠覆，推动了自动测试技术的飞速发展。

（5）虚拟仪器和标准的自动测试系统阶段。到20世纪90年代中后期，美国军方开展了名为NxTest的下一代自动测试系统的研发工作，并且在1996年推出了下一代自动测试系统的开放式体系结构，并宣布开始演示验证系统的开发工作，使得自动测试技术与设备的研究工作再一次得到高速发展。

2 自动测试技术和设备的发展趋势

2.1 通用化趋势

从自动测试系统技术的发展来看，实际上可看作是不断趋向通用的历程。针对不同的测试需求，最大限度提升自动测试系统的通用性去实现降低研发和维护成本的目的，是当前自动测试系统的发展趋势。具体来讲，其中会涉及到众多关键技术，主要有以下几点：

（1）合成仪器技术。合成仪器在美国军方的NxTest的自动测试系统研发中得以运行，是一种能够重新配置的模块化产品，主要利用标准接口将众多软硬件进行链接，利用数字信号处理技术实现信号生成与测试分析。合成仪器技术整合了模块化仪器与虚拟仪器的双重优势，有效降低了自动测试系统的成本，且提升了互操作性与通用性，在自动测试系统中得到了广泛推广使用。

（2）公共测试接口标准化技术。在自动测试系统当中，公共测试接口的标准化已成为业内共识，同时也是TPS可移植和互操作的重要基础，军用装备从前期设计到后期维护的测试系统都被要求基于同一的标准进行开发。公共测试接口包括接收器、适配器与测试转接盒，当前自动测试系统集成有效的工业商用标准则是1996年RFI联盟制定的IEEE1505接收器夹具标准，可有效实现自动测试系统与UUT电气和机械相连[3]。

（3）以软件为核心的柔性重构技术。对于自动测试系统而言，软件是保证其通用性、可靠性以及实时性的关键，越来越多的硬件功能已逐渐被软件代替。为适应下一代自动测试系统的柔性重构需求，自动测试系统在应对复杂测试要求的同时，还需具备强大的兼容性与功能拓展性，也即表明自动测试系统的未来发展趋势一定对其可扩展性、重复性与互换性有更高的要求。

2.2 快速精准趋势

从当前的发展趋势来看，被测件的测试需求不仅会逐渐复杂，还会要求结合其实际使用去进行快速精准的多功能综合测试评估。自动测试系统的快速精准测试，向来使其发展目标之一，重点技术主要有以下几点：

（1）并行测试技术。同传统的串行测试相比，并行测试有着更高的吞吐量与资源利用率，在进行多对象或多任务的测试中有着明显优势。并行测试技术主要是利用自动测试系统当中的多通道硬件资源与软件的多线程处理进行配合而实现的，其中硬件部分，该技术在单一模块中提供多测试通道，可并行多个工作将自动测试系统从资源共享构架中予以“解救”；软件部分，该技术利用多线程变成对测试资源进行最优化调度。充分利用现代计算机的多核处理器所带来的优越性能，能够很好地实现多线程测试应用程序的创建，为并行测试技术的发展奠定基础。

（2）高速数据通信技术。随着信息化的高速发展，在测试当中会产生巨大体量的数据量，从而导致数据的通信速率成为提升测试效率的关键难点。从20世纪70年代开始，自动测试系统的总线形式已经从GPIB到CAMAC、VXI、PXI，再到目前的LXI/LAN和PXI-E，通信贷款也从最早的1.5Mbps到现如今的1Gbps乃至更高，传输速率逐渐整改，延迟也越来越低。随着计算机控制总线的高速发展，性价比更高且兼容的LXI/LAN和PXI-E则成为了今后重要的发展趋势。

3 结束语

综上所述，目前随着国防工业领域中ATS建设得到了大量部署，也正是顺应自动测试技术发展潮流的必然做法。主流自动测试系统成体系建设发展，众多ATS平台的搭建则需基于开放式系统构架，关键性接口符合行业规范且严格遵守“框架/核心+组件/插件”的原则进行系统集成。随着我国自动测试系统平台建设的大力发展，其标准化程度逐步提升也强化了自动测试系统的可靠性、稳定性与兼容性。自动测试系统的集成效率得以提升，相关设备的使用寿命与后期维护成本则有效降低。

[1]唐玉志,赵生伟,初哲.军工自动测试技术和设备现状及发展趋势[J].数据采集与处理，2009, 24(b10):200-205.

[2]刘晓旭,王兵,靳硕,等.武器系统专用测试设备计量保障现状及发展趋势[C]/.计量测试与航天发展论坛，2015.

[3]屈建兵.军用自动测试系统的发展综述[J].直升机技术，2014(1):59-64.