某雷達測試廠房自動化改造探討

　　摘 要 本文意在總結某雷達測試廠房自動化改造項目實施過程中的實施經驗。此雷達測試廠房可供兩種不同型號雷達測試使用，產線劃分為中場測試、近場測試、遠場測試、環試天線測試和環試整機測試五個工序，每個工序包含4～20個子步驟。

　　關鍵詞 雷達測試廠房;測試系統;信號轉接中樞;自動化

　　《中國空間科學技術》由中國空間技術研究院主辦，全面、系統地反映中國航天器工程技術的學術技術性期刊，它是在原中央軍委副主席聶榮臻元帥的親切關懷下，于1981年6月創刊的。聶榮臻元帥還為期刊親筆題名,并致賀忱“祝中國空間科學技術事業繁榮昌盛，祝同志們取得喜人的成就”。

　　1 該雷達測試廠房改造之前的工作流程

　　在自動化改造實施之前，該雷達測試廠房的每道工序開始前需手工輸入待測TR組件編碼、批次號以及燒寫補償碼、展寬碼和能量管理碼等必要數據;測試過程中需手動接插射頻線、電纜線以及某些數據線以及人工調整衰減量，測試軟件能彈出人工操作提示框，如等待接線、等待輸入數據等;個別測量數據不能自動化采集、而需要人工輸入;使用MATLAB源代碼做事后分析，得出組件性能、篩選不合格組件和測試結果報表。

　　2 改造步驟

　　為此，本次項目實施提出集中測試系統，對原有系統進行如下改造步驟：

　　(1)加入定制化的信號轉接中樞，內部通常包含射頻開關、放大器和衰減器，實現射頻通道、功放和衰減器的程序控制。其連接關系如下圖1所示。

　　(2)加入電源控制器，實現對測量儀表、電動工具、電源柜和環境控制箱的上下電控制，電源控制器內部包含可程控的繼電器。

　　(3)對現有條件下未做到自動化采集的電壓、溫度、流量、液壓等參量，加入所需傳感器以實現自動化采集，這些傳感器接口通常是RS232、USB和以太網。

　　(4)加入待測組件的光學識別裝置

　　在每個產品測試之前首先進行組件編碼、型號信息的光學自動識別、自動錄入，從而避免人工輸入情況下的漏碼、誤碼問題。目前可用的光學識別裝置包括二維碼識別裝置、條形碼識別裝置以及文字識別裝置(OCR)，根據改造難易程度最終選擇了文字識別裝置，如此原有的產品工藝設計無須任何改變。

　　(5)開發自動化的燒寫程序，針對每件待測產品根據其具體類別、型號實現對燒寫文件的自動提取、自動校驗和自動燒寫。

　　可對燒寫文件格式進行自動轉換、對存檔文件格式轉換;實現對子陣、組件地址的異常處理，可對異常地址提供聯動操作步驟，修復后將結果反寫到地址文件中并自動更改子陣、組件內的相關數據。

　　(6)改造MATLAB GUI代碼為dll模塊，可在不需要MATLAB軟件的情況下達到一鍵數據分析、處理和輸出，在處理完成后自動呈現組件性能數據、繪制圖形和列出不合格項列表，所有數據進行存儲以備回看。

　　其中，改造過程分為三步進行：①剝離Matlab代碼中的數據處理部分和界面處理部分，將數據處理部分封裝為MATLAB函數，界面處理部分在充分理解后轉換為C# WinForm界面;②將封裝好的MATLAB函數用Matlab Compiler工具生成C# dll文件;③將C# WinForm界面調用轉換出的C# dll文件中的接口函數。

　　(7)對所有測試工位集中管理。可從總控制臺向各測試工位發起遠程控制命令、遠程桌面以及查閱測試日志。總控制臺與各測試工位之間可用的數據通信方式包括TCP、UDP、API、WebService、Http，經最終篩選選擇了比較簡單、靈活的UDP：在測試工位建立UDP Server，在總控制臺記錄各測試工位UDP Server的IP、端口等位置參數;測試過程開始時，總控制臺向測試工位發起UDP連接，然后進行數據通信;每隔一段時間，總控制臺向測試工位發起狀態查詢指令。

　　所有測試工位上的測試軟件不再彈出需要確認的信息提示，僅當發生運行不良并可能損壞儀器、機箱和被測產品時，做出重要告警、測試程序暫停、指示燈亮起和報警器發聲。

　　測試程序可根據測試計劃提供的時間點，自動將雷達開機、啟動測試過程和在測試完成后關機，所有測試步驟記入測試日志。

　　所有測試原始數據和中間數據保留在測試工位計算機，而結論性數據、測試計劃信息和工單信息則加密存儲在外部MES系統(制造執行系統)，在集中測試系統與MES系統之間的數據訪問采用MQ通信中間件技術。MQ通信中間件的數據通信分為點對點和點對面兩種，還支持數據持久存儲和斷點續傳，這就實現了數據按密級篩選、分類存儲和存儲的可靠性。

　　3 結束語

　　這些措施完成后，得到如下技術效果：

　　(1)只操作總控制臺，即可向各測試工位發起產品測試，實現測試流程集中管理;

　　(2)自動錄入待測產品的編碼和型號信息，實現自動燒寫、自動測試，將測試數據、環境數據自動采集，運行不良可自動告警、測試暫停;數據后處理、組件篩選和報表生成自動進行;

　　(3)測試原始數據、中間數據與結論性數據分開存儲，用MQ通信中間件保證了數據密級和存儲可靠性;

　　(4)減少接線、數據匯總、后處理等人工操作，減少測試程序等待，一人同時操縱多臺測試工位，從而大幅提高測試生產線的生產效率，為生產線后續擴能提供技術支撐。

　　參考文獻

　　[1] 何瑋珂，鄧思華，崔毅，等.某廠房柱的雷達無損檢測鑒定及加固設計[J].北京建筑工程學院學報，2006，(3)：16-19.