沈伊慧， 张明栋， 王 杰， 张建建， 周 茉

（上海航天电子技术研究所， 上海 201109）

引言

载人飞船遥控设备主要功能是完成测控站遥控指令译码输出和数据注入，遥控设备的可靠、有效运行，直接关系到载人飞船发射任务的成败。遥控设备由原单应答机通道输入更改为需对应答机、中继、高通和空空等多个输入通道进行判别选择，并增加交会对接遥控操作相关模式，处理模式复杂度高，遥控指令数量多达几百条。面对设备的高复杂度和高可靠性要求，对产品的测试细则也一直在细化来满足其测试覆盖性的要求，尤其是对遥控设备驱动输出指令的测试，要求非常严格、细致，一期的地面测试设备和测试方法已不能满足现阶段产品测试覆盖性要求。二期遥控地面测试设备相对于一期遥控地面测试设备的测试技术实现了与cortex测试设备、遥控加密测试设备、其他系统地面测试设备的多协议、层次化网络通信，并采用了有效可行的测试手段，大大缩短了产品的设计周期，并充分的验证了遥控设备的高可靠性。

1 研制背景

载人工程对遥控设备的高复杂度、高可靠性要求及航天型号任务的密集程度，根据总体的技术要求，为了适应遥控设备不同阶段下的测试覆盖性需求，先后研制了遥控前端设备、遥控综合测试设备、遥控指令接收检测设备，以及一套完善的测试手段来验证载人航天遥控设备的高可靠性。其中遥控综合测试设备与遥控指令接收检测设备应用于遥控整机测试阶段，遥控前端设备应用于分系统联系阶段。

2 设计方案实现及测试验证

2.1 设计方案实现

2.1.1 遥控地面前端测试设备

遥控地面前端测试设备基本任务是完成遥控K指令和各通道注入数据的发送、密钥注入和空空自主指令发送，具有多通道多数据类型特征且要保证其与其他设备接口的匹配。在整体设计方案上将该设备设计成PC机加接口转接设备的形式。由PC机桌面软件完成对不同通道和不同数据类型的选择、控制和发送，接口转接设备接收来自受PC机的控制数据帧，根据不同通道、不同数据类型的数据帧格式，控制不同的通道。该设备与各通道的连接图如图1。通过TCP/IP协议将设备与应答机Cortex和S中继Cortex连接，向应答机和中继发送指令和测试数据。同时通过PSK和PCM信号形式连接应答机、S中继和Ka中继。并通过以太网与加密机连接，具备加密功能。

图1 遥控前端设备的通道连接图

2.1.2 遥控综合测试设备

遥控综合测试设备通过USB接口与PC机连接，根据发送的遥控帧及发送要求形成一定的数字信号或模拟信号，根据遥控设备的接口协议从不同的硬件接口发送给遥控设备；通过电缆与遥控设备连接，实时扫描指令驱动接口，将遥控设备输出的指令驱动信号转换为指令号以一定格式发送给PC机软件进行处理；通过电缆接收遥控设备发送的用户数据，以一定的格式发送给PC机的应用软件处理；定时采集遥控设备的遥控的状态字，以一定格式发送给PC机应用软件，主要功能如下。

1）模拟USB应答机A/B机、中继终端、AOS和空空通信机发送各种遥控帧。

2）模拟遥控指令用户、数据用户和空空通信机接收、显示和处理遥控设备输出的驱动指令、用户数据和空空转发数据。

3）模拟遥测中央处理单元实时采集遥控状态字并显示。

4）能够设置运输测试和目标测试两种模式。

5）能够设置自动发送和手动发送两种模式，自动发送为自动测试遥控设备所有功能，手动发送为手动设置发送的遥控帧和用户接口相关内容。

6）能够设置单用户或多用户发送遥控帧，测试遥控设备接口性能。

7）能够手动设定遥控帧格式，用于容错测试和各种故障模式测试。

2.1.3 遥控指令检测设备

遥控指令接收检测设备为测试指令集电极电压和驱动饱和压降的专用指令接收检测装置，专用于载人飞船遥控指令的接收和检测。该设备采用开放式的设计结构，可根据设备指令数量增减模块层数来满足不同设备的测试需求。按指令数量配备指令检测接口，便于连接示波器和逻辑分析仪。根据总体对指令漏电流要求设备内部设计上拉电阻，可同时对一台或多台遥控设备进行指令脉宽、毛刺、指令漏电流等测试，另外面板上指令指示LED灯可直观判读指令驱动情况。

2.2 测试验证

在遥控设备的整个研制阶段，整机阶段使用遥控综合测试设备对设备进行单检，验证设备的功能和性能，分系统测试阶段遥控综合测试系统还与cortex测试设备、遥控加密测试设备建立通信协议完成对遥控设备的测试。下面主要介绍遥控子系统指令遍历测试中的遥控指令毛刺检测，测试连接方法如图2。其中遥控解调器、遥控指令译码单元为载人飞船遥控子系统船上设备，遥控综合测试设备的功能是模拟各个船上不同信道接口向遥控解调器发送有效遥控帧，并进行回收比对等。

图2 遥控子系统指令遍历测试连接图

3 测试验证结论

经过神州八号至神州十一号载人飞船的飞行试验、神州飞船与目标飞行器交会对接试验，已经充分验证了遥控设备的可靠性和测试覆盖性，充分说明遥控地面测试设备及相应的测试方法已在载人飞船遥控产品测试中得到了验证，测试方法有效可行。

4 结语

在载人飞船遥控产品研制生产过程中，为了满足总体对遥控船上设备的测试要求，遥控班组成员设计了一整套相应的遥控地面测试设备，并研究出一套有效、可行、测试覆盖性全面的测试方法，提高了对设备可靠性的验证并大大缩短了遥控设备测试的周期，在后续载人航天任务中，锐意进取、不断总结、完善测试方法，提高测试效率，有效提高设备的可靠性。