[发明专利]一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法

说明书

本发明具体涉及一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法，该系统包括测量软件和底层控制器，测量软件通过通讯接口与底层控制器进行连接；底层控制器包括恒流源单元、恒压源单元、数据采集单元、继电器切换矩阵、导通电阻测试单元、线间电容测试单元、绝缘电阻测试单元，通过各个模块完成电缆各种参数的测量；测量软件主要包括参数配置模块、导通测试模块、绝缘测试模块、自学习模块、手动测试模块和结果比对模块。该系统能够对各种型号电缆的导通电阻、绝缘电阻、分布电容等电气性能进行自动测量，能及时快速的检测设备电缆故障，实现了电缆检测的自动化和智能化，并确保了电缆检测的高效性和可靠性，为航天器研制提供了有效保障。

技术领域

本发明属于电学测试技术领域，具体涉及一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法。

背景技术

随着航天器技术的不断发展以及产业化的不断深入，航天器系统功能日趋复杂，可靠性要求不断提高；航天器研制时间逐渐缩短，研制过程更加高效。基于此种现状，在航天器电缆测试方面，传统的电缆测试方法已经不能满足研制过程高效性和可靠性要求。为此，本发明提出了一种多端口电缆的自动测试系统设计方法，从总体思路、底层控制器组成、软件架构等方面介绍了航天器多端口电缆自动测试系统构成。

航天器电缆主要分为低频电缆、射频电缆、LVDS电缆等，其中低频电缆主用于电能传送、控制信号及遥测信号的传递，通常为多芯电缆，本系统主要针对低频电缆的测试进行设计。

航天器电缆一般在加工完成后进行测试，主要是验证电缆研制的正确性。在其他阶段，航天器测试系统电缆测试需求也比较多，电缆使用前、测试转场后、大型试验开始前、发射场测试前都需要对相应电缆进行测试。

航天器电缆的性能测试主要分为电缆的导通电阻测试、绝缘电阻测试、分布电容的测试等。其中，导通测试是为了验证供电通路、信号传输通道及控制回路对应关系，通过测量通路阻值保证通路的正确性；绝缘测试是用来验证设备故障(过压)产生瞬态高压下电缆的绝缘能力；分布电容测试主要为了评估电缆导线之间的干扰是否符合要求。

航天器电缆测试有几个难点：其一，航天器电缆数量庞大，接插件形式复杂，若要完成整个型号电缆的测试，工作量巨大；其二，航天器系统分系统及设备数量多，接口内容复杂，为简化电缆网结构，航天器电缆通常设计为多分支的树形结构，复杂的电缆结构为电缆自动测试系统提出较高要求；其三，航天器电缆的复杂性还体现在多并点的设计(多并点设计的原因：①作为备份，保证重要信号的可靠性。②降低传导阻抗，实现功率扩容)，通常绝缘测试电压都为高压≥250V，为防止测试对电缆造成的损害，电缆的绝缘测试前应该首先排除并点，这也对电缆自动测试系统提出较高要求。

传统航天器电缆测试方法主要为手动测试。手动电缆测试需要两人操作，使用数字多用表、绝缘电阻表以及相应的测试工装按照电缆接点表对电缆进行测试。

传统手工电缆测试方法不足之处主要有以下几点：

1)效率低：需要测试人员频繁地进行换线和读数工作，测试效率很低。以手工测试一根n芯单端对单端电缆为例，需要导通测试n次，绝缘测试N＝n+(n-1)+(n-2)+……+[n-(n-1)]次。

2)可靠性、安全性差：测试过程中可能由于测试人员疏忽造成接点漏测和错测，可靠性不能保证。绝缘电阻表为大于250V的高压测试，操作不当容易对电缆甚至测试人员造成伤害。

3)结果比对及可追溯性差：手动测试过程中，测试结果不能进行记录，对每次的测试结果不能进行比对和回查，可追溯性差。

4)多端口电缆测试难度大：对于多端口的电缆，例如对有n个分支的电缆，需要n套工装进行展开，增加了测试的复杂度，对于多芯及特殊接插件类型电缆，普通测试工装无法进行展开，降低了对于多端口电缆的可测性。

所以，研发一种新型的航天器多端口电缆自动测试系统和方法意义重大。

发明内容