导读：目前国外研制的航空机载电子设备综合自动测试系统已经投放市场，不能满足国内航空维修企业的实际需求，而航空机载电子设备智能综合测试系统在国内尚属空白项目，航空公司在接收新飞机时，遇到了复制测试设备程序的困难：新机群需新的、指定的检测设备，而这些设备的软件又与老机群的测试设备软件不兼容，航空公司需要一种兼，容所有检测设备的计算机语言，用该语言编写的TPS能够独立于测试设备，民用航电测试设备仍只用AT
图2测试系统控制软件PAWS流程图
2．技术创新的论述：
目前国外研制的航空机载电子设备综合自动测试系统已经投放市场，但国内只有少数几个公司引进，实际利用率很低，主要原因在于:性能不先进，耗时太长；价格昂贵，TPS数量少；只能作LRU检测，不能作SRU级检修；兼容性较差（无法兼容国产件和俄制件）等缺陷，不能满足国内航空维修企业的实际需求。而航空机载电子设备智能综合测试系统在国内尚属空白项目。
综合以上因素，为确保项目与世界发展水平同步，本产品在智能化、兼容性和虚拟仪器系统使用上进行了大胆创新:使用国际通用自动测试语言（ATLAS）编程，全面采用VXI、PXI总线的虚拟仪器技术，实现了MC3一体化，努力实现SRU级维修，大量采用DSP并行处理技术产品，广泛应用可编程ASIC及ISP技术产品，集成了先进的IVI技术，保证了TPS的可移植、兼容性。具体表述如下：
使用国际通用自动测试语言（ATLAS）编程
ATLAS（Abbreviated Test Language for Avionics Systems）语言产生于1969年。在这之前，航空公司在接收新飞机时，遇到了复制测试设备程序的困难：新机群需新的、指定的检测设备，而这些设备的软件又与老机群的测试设备软件不兼容。因此，航空公司需要一种兼
容所有检测设备的计算机语言，用该语言编写的TPS能够独立于测试设备。
为满足这一需求, ARINC 在1969年开发了一种用于TPS程序编写的计算机语言——ATLAS。该语言随后被各种标准组织采用，如IEEE等, 并发展至今。ATLAS 当初是基于FORTRAN语言制定的, 但如今更趋近于C语言。另一种 TPS 编程语言是ABET （ Ada Based Environment for Test）， ABET 主要是用于军用领域，民用航电测试设备仍只用ATLAS。
PAWS软件是由世界上著名的软件公司TYX设计生产的商用ATLAS编译软件。在1996年，该软件的系列工具包就已通过IEEE组织SCC20 的 ABBET标准验证，使该软件拥有了从测试需求形成，检测流程编制，测试资源管理，检测仪器控制等各种自动化功能。其标准化，开放式的工作环境，使其在世界军用和商用ATE集成上，占据了独一无二的位置。
采用基于VXI、PXI总线的虚拟仪器技术
基于VXI总线的虚拟仪器技术产生于1986年，在国外已得到普遍应用，国内正展开应用；而产生于1997年的PXI总线虚拟仪器技术，大有取代VXI的趋势,虽然它还未被IEEE正式采纳为标准。2002年10月召开的IEEE 自动测试年会AUTOTESTCON 2002会议，关注焦点除COTS（Commercial off-the-shelf） 设备怎样更好地用于军用和宇航，IVI技术在军用、宇航和民用ATE中的应用外，PXI仪器是否比VXI更好也是议题之一。
虚拟仪器有以下优点：
（1） 融合计算机强大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制，大大增强了传统仪器的功能。高性能处理器、高分辨率显示器、大容量硬盘等已成为虚拟仪器的标准配置。
（2） 利用了计算机丰富的软件资源，实现了部分仪器硬件的软件化，节省了物质资源，增加了系统灵活性；通过软件技术和相应数值算法，实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理；通过图形用户界面(GUI)技术，真正做到界面友好、人机交互。
（3） 基于计算机总线和模块化仪器总线，仪器硬件实现了模块化、系列化，大大缩小系统尺寸，可方便地构建模块化仪器（Instrument on a Card）。
（4） 基于计算机网络技术和接口技术，VI系统具有方便、灵活的互联(connectivity)，广泛支持诸如LAN、FieldBus、PROFIBUS等各种工业总线标准。因此，利用VI技术可方便地构建自动测试系统（ATS，Automatic Test System），实现测量、控制过程的网络化。
（5） 基于计算机的开放式标准体系结构。虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点。因此，用户可根据自己的需要，选用不同厂家的产品，使仪器系统的开发更为灵活、效率更高，缩短了系统组建时间。
参见前述2.3“基于VXI、PXI总线的虚拟仪器技术”。
系统的完整性决定了用于实验鉴定及维护的测试系统更应具有完备性和优化的体系结构。目前，在航空、航天以及战略武器的测试中存在测试项目多而分散、测试设备繁多但互不相联的“摆地摊”现象，测控任务的统一性与整体性缺乏体系支持，系统缺乏综合试验鉴定和维护测试的能力，测试人员的素质和相互关系成为试验任务环节中的瓶颈，影响和干扰系统整体目标的优化。
MC3一体化技术是四位一体的测量问题解决方案，它属于测试系统体系结构范畴，主要解决系统各部分的整体配合，提高测控任务组织实施的效率，实现系统总体效率的持续优化。ATE标准化、系统化的一个重要内容就是系统体系结构的优化设计—MC3一体化，具体讲就是在承认测量(Measurement)、控制(Control)、通信(Communication)、计算机(Computer)四大要素相对独立、相对完整的基础上，削弱各要素的独立地位，弥合各要素之间的界面，使系统整体优化。其反映在测试系统的构成上，表现为与控制技术互为依托，与通信技术相互支持，与计算机密不可分。
在构建MC3一体化平台时，我们采用了以下原则：
（1）应用数字化技术，将模拟信号数字化，以方便通信传输和计算机处理。
（2）选择和使用VXI和PXI等先进的总线支持技术，保证系统结构模块化和总线接口标准化。
（3）在测试和控制节点局部使用微计算机或嵌入微处理器(如DSP)，就地处理信号，压缩数据容量，减轻主控计算机任务和通信线路负担，以保证有效测试数据的可靠获取和控制指令的实时传送。
（4）重视测试数据入网技术和测控设备入网技术。为系统设备的综合利用、更新改造和技术任务的组织及管理的正规化创造有利条件。
该项目选用的TYX 公司的PAWS软件最新版本，广泛应用于美军CASS、MATE、IFTE系统，内嵌有现今流行的各种通讯技术和多媒体技术，为今后向军用推广奠定了基础。
实现SRU级维修
国外引进购买的民用航空电子ATE设备，只能进行LRU级的检测。该项目将采用TERADYNE公司数字子系统和模拟子系统，实现SRU级维修，使维修深度加深，减少维修单位对人员维修经验的依赖度，使排故工作的自动化程度达到元器件级。
DSP并行处理技术的大量采用
DSP(Digital Signal Processor)是一种适于密集型数学运算与实时信号处理的微处理器。随着数字化信息时代的来临，DSP应用几乎遍及整个电子领域，在通用数字信号处理、语音处理、图形/图像处理、自动控制、仪器仪表、通信等领域取得了广泛的应用。
尽管VLSI技术已经产生了峰值运算能力达每秒10亿次甚至数十亿次的高性能DSP，但LSI技术的发展已经受到其开关速度极限的制约，进一步提高DSP主频所遇到的难度和付出的成本越来越大。而现代实时信号处理对运算速度的巨大需求远远超出了单片DSP所能提供的处理速度（主频受限），如在雷达、声纳信号处理中，信号处理系统通常规模较大，特别是以机载预警雷达、稀布阵雷达和成像雷达为代表的新一代雷达信号处理机，不仅实时性要求高、运算量大，而且数据吞吐量也大，多通道的雷达信号处理机数据总速率可达40MHz，这对处理单元的输入/输出速度和处理机互连网络的通信能力都有很高要求。
为此，在DSP系统的研制和设计中引入了并行处理技术，以实现实时性强、精度高、动态范围大和高数据吞吐量连接网络的大规模并行处理系统。这是一门综合性很强的应用领域，涉及到算法研究、VLSI设计理论、系统结构、网络拓扑等多个方面，目的是采用多个处理单元（DSP）同时对任务处理而减少执行时间。随着网络化、全分布式现场总线的发展，多DSP并行处理技术必将在ATE中发挥“神经中枢”的作用。
DSP厂家为适应这种需求，先后推出了并行DSP，而且一般都采用浮点DSP处理核，以适应当前和今后对精度、动态范围的需求。并行DSP在传统DSP基础上提供了如下两大功能：除了常用的与外部设备交换数据的外部总线、串口、中断、握手等信号线外，并行DSP提供了专门的并行控制口线，能够方便地构成多DSP并行处理系统。
例如,选用的TERADYNE公司数字子系统和模拟子系统，以TMS320C4X和ADSP2106X为并行DSP，为用户提供了设计大规模并行系统的硬件基础，它们都提供了多个通信（链路）口，并为共享总线系统的设计提供了相应的总线控制信号线，可以组成松耦合的分布式并行系统和紧耦合的共享总线式并行系统。典型的共享总线式多DSP并行处理系统，每个ADSP2106X的片内存储器和IOP寄存器都可以被其它处理器读写。这样，保证了 TERADYNE公司数字子系统和模拟子系统的功能异常强大，在SRU级维修中游刃有余。选用的其他VXI、PXI模块,基本都带有DSP处理器。
可编程ASIC及ISP技术的广泛应用
随着人们对集成电路认识的不断深化，从设计思想到使用观念都在更新。从最近几年国外发展的电子测量仪器来看，一个明显的趋势是线路设计采用规模尽可能大的可编程ASIC芯片（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路），ASIC产品是将超大规模集成电路（VLSI）的工艺技术、计算机辅助设计（CAD）、自动测试技术（ATE）三者完美结合的丰硕成果。ASIC的推广为系统优化设计、提高性价比和可靠性指标奠定了基础，它们使测试设备的结构更加紧凑、性能更加良好、可靠性更高，使自动测试系统的面貌为之一新。
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