設計壽命更長的自動測試系統

美國國防部(DoD)等國防組織一直面臨著削減成本的壓力，同時還要維持重要的防衛任務，并提高應對新威脅的能力。一種方法是在以前投資的設計基礎上通過增加功能來延長系統平臺的壽命。AAV-7A1、B-52、F-15和MA Abrams等平臺就是有長期生命力、一直工作著的可升級平臺，自投入使用后，它們已經連續服役幾十年了。

雖然延長軍事系統的服務時間有助于節省預算，但也會使維護機構和自動測試系統(ATS)面臨更多的挑戰。其中的兩項特別挑戰是：

1. 處理被測設備生命周期與測試設備使用期限之間的不一致(見圖1)

2. 支持測試橫跨多代電子技術的高度混合的電子設備

圖1：國防工業設備的特點是，其生命周期明顯要比現成商用(COTS)部件長得多。那些試圖在軍事和航空系統中使用商用測試設備的設計師在設計時需要十分小心，以確保在整個系統壽命內都能提供支持。

幸運的是，由國防部相關機構及其產業伙伴主導的標準與平臺給自動測試系統設計師和集成商提供了應對這些挑戰的解決方案。利用模塊化儀器儀表、軟件定義的儀器、硬件抽象層、定義通用控制與信息交換語法的標準以及高層測試管理軟件工具進行系統設計不僅能為當前挑戰提供解決之道，而且還為這些系統逐步升級以滿足未來需求奠定了堅實基礎。

應對生命周期不一致的挑戰

被測單元(UUT)生命周期與自動測試設備(ATE)使用期限之間的不一致使自動測試系統提供商和系統維護人員的任務益發復雜(見圖1)。由于測試設備技術的發展步伐一般要比技術更迭的周期快，某種自動測試設備經常在國防維護人員對其仍有強烈需求時就過氣了。減緩這種廢棄情況的成本取決于自動測試系統的架構能在多大程度上支持使用時間的延長和功能升級。

利用新的架構設計自動測試系統是盡量降低解決廢棄問題成本的一個重要方法，這種架構采用得到廣泛支持的模塊化儀器硬件平臺，如實現儀器功能的PCI擴展(PXI)。業界對PXI平臺的廣泛支持提高了找到合適的低成本替代儀器的概率。另外，它也增加了擁有競爭性備選方案的概率。而且模塊化的外形通常可以最大限度地減少待替換硬件的數量，因為像計算平臺、電源、冷卻部件和其它輔助基礎組件等通用資源不再是每臺儀器的不可拆分的組成部分，這一點與傳統箱式儀器不同。

用適當的替代品替代儀器硬件只是減緩廢棄情況的一個方面。在國防工業領域，測試工具的目標是在與商用生產測試相比長得多的時間周期內保持測試現用設備的能力。因此，對替代硬件的另一個要求是執行現有被驗證過和被認可的測試的能力。現有測試不僅依賴于儀器硬件，而且依賴于對每個被測單元來說獨一無二的測試程序集(TPS)。許多測試程序集可能使用待替換的單套測試資產。組成每個測試程序集的文檔、軟件和接口組件的開發與集成占用了大部分先前的資金投入，設備支持機構必須繼續利用該投資，以便盡可能使這部分預算能頂更長時間。

由于重新開發這些測試程序集的代價非常高，因此利用測試程序集與測試站硬件資產之間的抽象層設計的自動測試系統在減少廢棄情況費用方面可以提供很大優勢。硬件抽象層有時也指軟件打包器或簡單地稱打包器，它使得用通用命令控制測試資產的測試開發成為可能，無需再使用供應商獨有的語法。將命令功能與獨有語法分離開來可以在發生廢棄或升級情況時保護對測試程序集的投資。

硬件抽象的一個例子是使用針對儀器類的通用函數調用，如由可互換虛擬儀器(IVI)規范定義的內容。可互換虛擬儀器驅動程序可以從獨特硬件實現中抽象出一般性儀器功能，并用通用儀器命令語法代替獨有的制造商調用語法(見表1)。

表1：可互換虛擬儀器用于定義儀器類別的通用測試儀器清單。這種抽象方式為防止特定制造商儀器的廢棄提供了保護層。