1.4 綜合測試系統(tǒng)設計的關鍵技術

航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)的研制，以下的幾項技術中需要得到滿足：

（1） 動力學綜合測試系統(tǒng)的優(yōu)化設計、結構組成、靈活配置技術：

（2） 綜合測試系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)同步采集技術；

（3） 大容量的數(shù)據(jù)實時傳輸技術；

（4） 高速的數(shù)據(jù)存儲技術；

（5） 滿足使用要求的各種數(shù)據(jù)處理技術：

2 航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)的體系結構

航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)研制的宗旨是在較低成本上的工程化設計、縮短綜合測試系統(tǒng)的開發(fā)時間，把風險降低到最低限度，因此在硬件體系的設計中必須采用國際上最先進的、成熟的工業(yè)標準，以保持功能模塊的兼容性，直接吸收現(xiàn)代科技的發(fā)展帶來的成果；軟件設計應大量采用應用軟件框架，最大限度地適應系統(tǒng)規(guī)模、參數(shù)等的變化。

航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)由硬件平臺和軟件系統(tǒng)這兩大部分構成。硬件平臺的選擇，是由所采用的測試系統(tǒng)結構來決定的。具體的說，動力學綜合測試系統(tǒng)結構包括控制方式、總線系統(tǒng)配置、分布式機箱結構、多總線復合體系結構等。軟件系統(tǒng)是測試系統(tǒng)的核心，包括軟件（即驅動程序、軟面板）運行環(huán)境和面向測試的應用軟件。

集成化測試系統(tǒng)體系結構是組建測試系統(tǒng)的核心技術，包括測試系統(tǒng)結構、硬件平臺、軟件系統(tǒng)框架選擇等。選擇通用硬件平臺和通用軟件框架，是建立通用動力學測試系統(tǒng)的一個良好途徑，本文的論述主要集中在硬件層面。

3 航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結構選擇

目前在技術上比較成熟、市場上得到廣泛應用的儀器總線平臺分為VXI總線和PXI總線[4]。

VXI技術作為開放式的總線技術，體現(xiàn)了標準化、模塊化、系列化、通用化的系統(tǒng)要求。開放式結構能實現(xiàn)系統(tǒng)資源、軟件資源、硬件資源共享。系統(tǒng)通道易于升級、擴充，適應各種場合的需要，方便地重組系統(tǒng)，并且能夠適應計算機技術和集成技術的發(fā)展，采用計算機技術、集成技術的最新成果，保持系統(tǒng)的先進性和兼容性，提高系統(tǒng)測試的準確度和可靠性。
PXI總線技術除了具有類似于VXI總線技術的許多特點以外，同時具有數(shù)據(jù)傳輸率更高、小型化、價格更便宜

（低檔系統(tǒng)通常比VXI系統(tǒng)便宜一萬美元以上，中高檔系統(tǒng)價格相差小一些）的優(yōu)點，同時PXI總線較VXI總線更具有可以和計算機直接相連的優(yōu)勢。但是PXI總線技術出現(xiàn)的時間比較短，在技術層面上還有待完善，同時缺乏儀器領域內(nèi)部最有影響廠家的充分支持，產(chǎn)品的品種還不夠豐富，缺乏強有力的技術支持，因此，目前使用PXI總線技術組建滿足航天器動力學環(huán)境試驗要求的高精度大中規(guī)模的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在技術上還存在一定的困難和風險。

綜合VXI總線技術和PXI總線技術的上述特點，通過對目前國內(nèi)外組建航天器動力學環(huán)境試驗測試系統(tǒng)所采用的總線技術進行的分析與研究，在本系統(tǒng)中使用VXI總線技術作為組建動力學集成化綜合測試系統(tǒng)硬件平臺的基礎，以減少組建系統(tǒng)的困難與風險，同時在應用軟件系統(tǒng)設計時間盡量采用軟件獨立于硬件平臺的設計原則，保持對PXI總線技術發(fā)展的跟蹤，待PXI技術發(fā)展更加成熟并且具備條件以后，動力學綜合測試系統(tǒng)能夠方便地進行硬件平臺移植。

4 航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)硬件平臺設計

硬件平臺是測試系統(tǒng)結構最基本的組成部分，組建測試系統(tǒng)必須實現(xiàn)標準化、模塊化、系列化設計體制，使硬件平臺建立在高度標準化和模塊化的結構上才能降低開發(fā)成本，縮短系統(tǒng)開發(fā)時間，確保系統(tǒng)的長期可用性。航天器動力學環(huán)境試驗綜合測試系統(tǒng)硬件平臺采用具有雙處理器的主控計算機和VXI機箱組成測試單元的結構。其中VXI測試總線機箱中內(nèi)置一個零槽控制器用于管理VXI測試模塊之間的協(xié)調(diào)以及同步；主控計算機通過內(nèi)置于計算機中的PCI-1394轉換卡、IEEE1394通訊電纜、零槽控制器與VXI測試機箱各種模塊相連，實現(xiàn)與VXI測試機箱的快速數(shù)據(jù)傳輸以及通訊管理工作。在測試過程中，VXI總線機箱通過A/D轉換器完成動力學響應數(shù)據(jù)的采集，所有的采集數(shù)據(jù)通過VXI總線以及IEEE1394聯(lián)接線實時傳送到主控計算機，由主控計算機完成數(shù)據(jù)處理分析、數(shù)據(jù)存儲和實時顯示等任務。