设计寿命更长的自动测试系统

　　美国国防部（DoD）等国防组织一直面临着削减成本的压力，同时还要维持重要的防卫任务，并提高应对新威胁的能力。一种方法是在以前投资的设计基础上透过增加功能来延长系统平台的寿命。AAV-7A1、B-52、F-15和MA Abrams等平台就是有长期生命力、一直工作着的可升级平台，自投入使用后，它们已经连续服役几十年了。

　　虽然延长军事系统的服务时间有助于节省预算，但也会使维护机构和自动测试系统（ATS）面临更多的挑战。其中的两项特别挑战是：

　　？ 处理被测设备生命週期与测试设备使用期限之间的不一致（图1）；

　　？ 支援测试横跨多代电子技术的高度混合的电子设备。

　　

　　图1：国防产业设备的特点是，其生命週期明显要比现成商用（COTS）元件长得多。那些试图在军事和航空系统中使用商用测试设备的设计师在设计时需要十分小心，以确保在整个系统寿命内都能提供支援。

　　幸运的是，由国防部相关机构及其产业伙伴主导的标準与平台给自动测试系统设计师和整合商提供了应对这些挑战的解决方案。利用模组化仪器仪表、软体定义的仪器、硬体抽象层、定义通用控制与资讯交换语法的标準以及高层测试管理软体工具进行系统设计不仅能为目前挑战提供解决之道，而且还为这些系统逐步升级以满足未来需求奠定了坚实基础。

　　应对生命週期不一致的挑战

　　被测单元（UUT）生命週期与自动测试设备（ATE）使用期限之间的不一致使自动测试系统供应商和系统维护人员的任务益发复杂（见图1）。由于测试设备技术的发展步伐一般要比技术更迭的週期快，某种自动测试设备经常在国防维护人员对其仍有强烈需求时就过气了。减缓这种废弃情况的成本取决于自动测试系统的架构能在多大程度上支援使用时间的延长和功能升级。

　　利用新的架构设计自动测试系统是尽量降低解决废弃问题成本的一个重要方法，这种架构採用得到广泛支援的模组化仪器硬体平台，如实现仪器功能的PCI扩展（PXI）。业界对PXI平台的广泛支援提高了找到合适的低成本替代仪器的概率。另外，它也增加了拥有竞争性备选方案的概率。而且模组化的外形通常可以大幅地减少待替换硬体的数量，因为像运算平台、电源、冷却元件和其它辅助基础组件等通用资源不再是每台仪器的不可拆分的组成部份，这一点与传统箱式仪器不同。

　　用适当的替代品替代仪器硬体只是减缓废弃情况的一个方面。在国防产业领域，测试工具的目标是在与商用生产测试相较长得多的时间週期内保持测试现用设备的能力。因此，对替代硬体的另一个要求是执行现有被验证过和被认可的测试的能力。现有测试不仅依赖于仪器硬体，而且依赖于对每个被测单元来说独一无二的测试程式集（TPS）。许多测试程式集可能使用待替换的单套测试资产。组成每个测试程式集的文件、软体和介面组件的开发与整合占用了大部份先前的资金投入，设备支援机构必须继续利用该投资，以便尽可能使这部份预算能顶更长时间。

　　由于重新开发这些测试程式集的代价非常高，因此利用测试程式集与测试站硬体资产之间的抽象层设计自动测试系统在减少废弃情况费用方面可以提供很大优势。硬体抽象层有时也指软体打包器（wrapper）或简称打包器，它使得用通用命令控制测试资产的测试开发成为可能，无需再使用供应商独有的语法。将命令功能与独有语法分离开来可以在产生废弃或升级情况时保护对测试程式集的投资。

　　硬体抽象的一个例子是使用针对仪器类的通用函数调用，如由可互换虚拟仪器（IVI）规格定义的内容。可互换虚拟仪器驱动程式可以从独特硬体实现中抽象出一般性仪器功能，并用通用仪器命令语法代替独有的製造商调用语法（见表1）。

　　

　　表1：可互换虚拟仪器用于定义仪器类别的通用测试仪器清单。这种抽象方式为防止特定製造商仪器的废弃提供了保护层。