使用远程测试，以维持卫星的生产
文章作者:Rajan Bedi
远程测试已经让一些厂商保持生产经营，而大流行期间尊重社会疏远的规则。
在COVID-19大流行，工作人员lockdowns和社会距离扰乱全球卫星生产，其中很大一部分用于出口到世界各地。熟练的工作人员被暂时解雇或下岗，削弱了健康和家庭和社区的生计。
传统上，测试是一个手工的、劳动密集型的过程，因此在大流行期间，许多航天器原始设备制造商的生产陷于停顿。许多用于测试卫星航空电子设备的设备可以远程控制，测试程序可以由同样的工程师在家中创建、自动化和控制。这使得制造商可以通过限制工厂实际需要的员工数量来继续运营和维持生产，以产生收入、维持就业、交付产品以满足客户的时间表，并满足合同规定的上市时间需求。
对于许多卫星原始设备制造商，在大流行发现的主要缺陷与他们现有的制造方法和测试设备，残忍地暴露限制。远程测试将允许制造商在准备和适应未来，和员工lockdowns COVID-19强调社会远离的测试的价值为许多Spacechips’客户。
对卫星航空电子设备的测试贯穿于航天器开发的各个阶段:从在系统架构阶段的初始组件选择中描述单个模拟部件、数字逻辑、射频电路和天线的性能，或在回旋加速器中消除这些性能的风险，到在原型(EM)阶段验证硬件演示的功能和验证概念验证。接下来是测量完整的有效载荷子系统的性能，然后在鉴定(EQM)阶段使用热真空室在一个具有代表性的环境中对整个航天器进行验证。在发射之前，通常在发射场进行最后的集成检查，在整个操作过程中，定期对传输链路进行在轨检查，以监测和确认服务质量(QoS)。
上述每个发展阶段的卫星制造商提出了独特的测试和测量挑战。典型地，单个零件或EM子系统测试的表征是其中特定的测试的创建，前精心测试台和/或设备机架都建立，控制使用手动过程供应商提供的固件，如矢量信号浏览器或专有软件的内部，在巨大的代价和努力编码，以满足生产测试，分析和报告的需求。
一些测试设备允许原型被记录过程中产生的人工测量，这引出了一个问题，为什么不能测试这个序列简单地重复认证和生产，以降低成本，满足运营商的时间到市场的需求？
1975年，IEEE对惠普开发的总线进行了标准化，最初称为惠普接口总线(Hewlett Packard Interface bus, HPIB)，后来改为通用仪表总线(General Purpose Instrument bus, GPIB)，定义了该标准的机械、电气和握手方面。这也被称为IEEE 488.1，在1992年正式升级到IEEE 488.2，包括协议和数据格式属性，但没有针对特定的测试设备实现哪些功能或命令。1990年，可编程仪器的标准命令(SCPI)联盟向IEEE 488.2发布了一个额外的层，旨在统一不同仪器和制造商使用的命令集。SCPI促进了一致性，命令是通过物理层发送的ASCII字符串，可以执行设置、查询或这两种操作。作为其语法的一个例子，测量直流电压的命令是:测量:电压:直流?或以设置一个RS-232接口，以2400比特/秒是系统：通信：串口：波特率2400。命令可简写或级联和完整的标准可免费下载。
图1说明涉及远程控制和自动化测试设备的不同软件和硬件层。这个仪器在底部，你的应用程序在顶部。出于统一软件界面的动机vxi.即插即用系统联盟介绍了虚拟仪器软件架构（VISA）层，从物理通信的具体保护您的应用程序。VISA实现来自于各种语言如Python，MATLAB，C＃，LabVIEW中，或ANSI-C不同的供应商，但它们都必须遵守相同的标准，其包括上打开和关闭的仪器和读取远程连接功能分别从或测试设备，将字符串写入。自由，开放源码的语言，例如Python，正越来越多地使用通过更成本意识卫星产业和接口的选择主要是根据它的带宽和等待时间相对于所述测量需要，以及因素，如传承，专业知识和时间将产品推向市场（图2)．
图1这是涉及到远程控制和自动化测试设备的软件和硬件层的图。来源：Rohde＆Schwarz.
图2一个接口的选择主要是根据它的带宽和等待时间相对于所述测量需要。来源：Rohde＆Schwarz.
除了自动化，测试设备可以手动从远处使用远程桌面，VNC查看器或Web浏览器，以方便回旋，资质，生产和发射现场测量控制。SCPI命令可以从仪器发送到/或虚拟前面板可以在本地设备上显示和交互式控制（图3.)．
测量结果被上传至安全的在线云存储，并使用您的PC、手机或平板电脑，这些都可以被访问以进行分析和报告。
图3.虚拟前面板可以在本地设备上显示。
图4.示出了通常是地球观测或通信卫星中使用的数字转发器的单个信道：第一个测试是在不同的频率一系列单色调测量以了解在带SNR，谐波和杂散性能。CW表征允许OEM同时设备级伪影和系统的问题，例如区分一个ADC交织正对噪声来自该取样时钟，电源或接地不良的路由耦合。
图4.这是一个数字转发器的图表，通常用于地球观测或通信卫星。
一旦应答器的单音性能已经被理解，它的线性度和宽带操作可使用更具代表性的刺激，如多音调或噪声功率之比的载体，以提供互调失真的测量来表征。然后将完整的有效载荷使用代表刺激，如经调制的载波以验证操作性能测试。
所有射频输入类型均可由SMW200A矢量信号发生器提供;该系统能够自动生成并记录初始原型过程中手动创建的所有测试的等效SCPI命令，然后可以自动回放这些命令以进行确认和生产，以降低成本并满足运营商的上市时间需求。在封锁期间，可以远程进行相同的测量序列，以保持社交距离。SMW200A支持IEEE-488.2、LAN、USB和RS-232接口，为直接生成各种平台的可执行代码提供了模板。
图5.RF输入类型可以由SMW200A矢量信号发生器来提供。
图6.该SMW200A具有自动生成的能力，并记录SCPI命令。
图7.SMW200A具有一个MATLAB的内置SCPI代码生成器。
在应答器的输出时，R＆S ZNL可以自动测量性能相结合的频谱分析仪，解调，和一个电表使用其GPIB和LAN接口控制的两端口，双向VNA。实时频谱，距离到故障（DTF），和时域分析选项也可以加入到该仪器。
图8.R&S ZNL可以自动测量性能，结合一个双端口，双向VNA与频谱分析仪，解调，和功率计。
为了降低市场成本，一些航天器制造商开始考虑测试即服务(TaaS)，以节省资本支出，因为他们不需要维护设备基础设施，只需要支付实际使用的测量服务费用。这使得原始设备制造商可以共享他们的全部或部分仪器，使他们可以从公司范围内的任何位置访问。显然，被测试设备需要物理连接到设置，如下所示。
TaaS和基于云的测量设备使受COVID-19财务影响的原始设备制造商能够大幅降低资本支出成本，使仪器可以在任何地方使用。为了补充测试，Cloud4Testing是一个订阅服务，允许对测量数据进行远程分析。如果您想探索和利用基于云的TaaS的成本效益，请与我联系。
图9.此图显示了如何在测试和测量设备云可以被两个用户访问。来源：Rohde＆Schwarz.
COVID-19中的工作人员lockdowns和社会疏远，扰乱了全球卫星生产，其中很大一部分用于出口到世界各地。熟练的工作人员被暂时解雇或下岗，削弱了健康和家庭和社区的生计。远程测试已经使一些制造商，同时尊重社会疏远的规则保持生产力和可操作性。对于原始设备制造商提供给客户严格的时间到市场的需求，这种方法使他们能够兑现时，产生的收入，避免后期支付罚款。此外，远程测试已经帮助公司保持现有的人员配置水平，避免了需要利用政府救助援助。
谁被打乱通过COVID-19制造商正计划以避免将来产生通过升级他们的测试能力，变得更加自动化，如果需要由同一工程师从家中控制停止。TAAS基于云的测量和分析都让谁在财务上一直受冠状病毒大流行的OEM厂商通过大幅削减了前期的仪器和软件的资本支出，以降低成本到市场。TAAS和远程测试是测试帮助航天公司变得更加绿色的可持续的。
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拉詹博士贝迪是CEO和创始人Spacechips，它提供用于电信，地球观测，导航，互联网，和M2M /的IoT卫星超高吞吐量，星上处理和转发器产品。您也可以联系拉詹上推特。
Spacechips在世界各地的设计，咨询服务，帮助客户开发本地能力和专业知识，为客户提供咨询如何使用和选择合适的组件，如何设计，测试，装配和制造空间电子产品。Spacechips目前正在帮助许多卫星公司的建筑师测量解决方案，还提供一个培训课程卫星有效载荷测试。
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