一种天线的综合测试性方法及系统与流程

本发明涉及航天射频天线测试性，尤其涉及一种天线的综合测试性方法及系统。

背景技术：

1、天线作为航天装备重要子系统，在工作中需要频繁的接收和发射射频信号用于收星和传输信号，导致其故障率较高，因此在考虑天线总体的维修保障性能时就需要着重考虑天线的故障诊断和隔离的能力。目前，天线排故和测试主要依赖测试人员的经验和查找历史数据进行比对，或接入转接盒连接外部测试设备、拆除设备进行单检测试等手段进行排查，在实际工作过程中，由于缺少有效的测试资源和测试手段，出现故障时也很难直接检测并定位至具体设备。鉴于此，在目标天线的设计、论证、生产期间就需要考虑其测试性。

2、现有测试性工作开展中是仅针对电性能开展测试性分析、验证工作，但运用于航天领域中的天线需要在高载荷力学环境中正常工作，因此开展目标天线电性能测试性分析工作的同时，还需要开展结构测试性分析与验证工作，确保天线在特殊力学环境下，天线结构不会出现故障。

技术实现思路

1、本发明提供一种天线的综合测试性方法及系统，用以解决现有技术中开展天线结构测试性研究的不足，实现满足航天领域特殊力学环境要求，开展目标天线结构测试性验证，其中包括进行目标天线电性能测试性建模、测试性分析和测试性验证。

2、第一方面，本发明提供一种天线的综合测试性方法，所述方法包括：

3、获取目标天线的电性能和结构资料库构建天线仿真样机；

4、获取故障样本集对所述天线仿真样机进行故障注入，完成测试性验证工作，所述测试性验证工作包括电性能测试性验证和结构测试性验证；

5、基于所述目标天线的电性能和结构资料库建立符合力学环境下目标天线结构模型，并对所述目标天线结构模型进行应力集中和受力结构分析生成传感器布置方案；

6、基于所述传感器布置方案获得仿真测试结果并进行力学仿真分析和结构测试性验证工作。

7、根据所述的天线的综合测试性方法，还包括：

8、基于所述结构资料库获取目标天线的故障-测试相关矩阵 ；

9、根据预设算法对所述故障-测试相关矩阵进行分析获得测试性指标参数；

10、基于所述测试性指标参数确定目标天线的不同测试性指标的合格状态。

11、根据所述的天线的综合测试性方法，所述根据预设算法对所述故障-测试相关矩阵进行分析获得测试性指标参数的步骤包括：

12、判断所述故障-测试相关矩阵中逻辑行向量数量是否存在有元素全为0的逻辑行向量，若是则标记该代表的故障为不可测故障，否则不标记该故障或标记该故障为无不可测故障；

13、删除所述故障-测试相关矩阵中元素全为0的逻辑行向量获得第一矩阵并获取第一矩阵中逻辑行向量数量；

14、基于所述第一矩阵中逻辑行向量数量和所述故障-测试相关矩阵中逻辑行向量数量确定故障检测率；

15、判断所述第一矩阵中是否存在逻辑行向量相同的情况，若是则标记该组逻辑行向量所代表的故障为模糊故障并划分为模糊组。

16、根据所述的天线的综合测试性方法，所述根据预设算法对所述故障-测试相关矩阵进行分析获得测试性指标参数的步骤还包括：

17、将所述第一矩阵中相同逻辑行向量合并获得第二矩阵，并获取所述第二矩阵中逻辑行向量数量；

18、基于所述第二矩阵中逻辑行向量数量和所述故障-测试相关矩阵中逻辑行向量数量确定故障隔离率；

19、判断所述第二矩阵中是否存在逻辑列向量相同的情况，若是则标记该逻辑列向量为冗余测试，否则不标记为冗余测试。

20、根据所述的天线的综合测试性方法，所述基于所述结构资料库获取目标天线的故障-测试相关矩阵的步骤包括：

21、根据所述目标天线的电性能和结构资料库采用多性能流图型建立方法建立目标天线的多信号流图模型；

22、基于所述多信号流图模型采用图论分析方法获得故障-测试相关矩阵。

23、根据所述的天线的综合测试性方法，所述获取故障样本集对所述天线仿真样机进行故障注入，完成测试性验证工作的步骤包括：

24、步骤s201，根据所述目标天线的电性能和结构资料库确认故障样本集中各个故障对对应天线组件的影响程度获得故障类别结果；所述故障类别结果包括功能性故障和完全性故障；

25、步骤s202，获取每个天线组件预分配故障数并基于所述天线组件预分配故障数对所述天线仿真样机进行故障注入获得仿真故障特征；

26、步骤s203，基于所述天线组件预分配故障数对天线实物样机进行故障注入，获得实物故障特征；

27、步骤s204对仿真故障特征进行提取与分析获得测试性验证结果；

28、步骤s205基于所述实物故障特征判断所述测试性验证结果是否可信，若是则结束测试，否则执行步骤s302。

29、根据所述的天线的综合测试性方法，所述传感器测试性方案包括：传感器设置区域、传感器类型、粘贴方式、结构许用应力和许用应变值等。

30、第二方面，本发明提供一种天线的综合测试性系统，所述系统包括数据处理模块、测试性综合验证模块、结构测试性验证模块和数据分析模块，

31、数据处理模块，用于获取目标天线的电性能和结构资料库构建天线仿真样机；

32、测试性综合验证模块，用于获取故障样本集对所述天线仿真样机进行故障注入，完成测试性验证工作，所述测试性验证工作包括电性能测试性验证和结构测试性验证；

33、结构测试性验证模块，用于基于所述目标天线的电性能和结构资料库建立符合力学环境下目标天线结构模型，并对所述目标天线结构模型进行应力集中和受力结构分析生成传感器布置方案；

34、数据分析模块，用于基于所述传感器布置方案获得仿真测试结果并进行力学仿真分析和结构测试性验证工作。

35、根据所述的天线的综合测试性系统，还包括：

36、测试性分析模块，用于基于所述结构资料库获取目标天线的故障-测试相关矩阵，并根据预设算法对所述故障-测试相关矩阵进行分析获得测试性指标参数，并基于所述测试性指标参数确定目标天线的测试效果。

37、第三方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述天线的综合测试性方法的步骤。

38、本发明提供一种天线的综合测试性方法及系统相比与现有技术，具有以下优势：

39、本发明通过获取目标天线的电性能和结构资料库构建天线仿真样机，进而获取故障样本集对所述天线仿真样机进行故障注入，完成包括电性能测试性验证和结构测试性验证。通过基于目标天线的电性能和结构资料库建立符合力学环境下目标天线结构模型，并对目标天线结构模型进行应力集中和受力结构分析生成传感器布置方案，从而基于传感器布置方案获得仿真测试结果并进行力学仿真分析和结构测试性验证工作。本发明在可以高效实现天线电性能测试性分析工作的同时，还可以有效实现高载荷力学环境中目标天线的结构测试性分析与验证工作，确保天线在特殊力学环境下，天线结构不会出现故障，提升了应用于航天领域天线的测试分析工作效率，提高了测试分析结果的有效性和可靠性。