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第1章 绪论 1

1.1 航天器研制的主要阶段 2

1.2 航天器系统的基本构成 5

1.3 航天器总装、测试与试验概述 8

1.3.1 总装、测试与试验术语 9

1.3.2 总装与测试 11

1.3.3 试验与测试 20

1.4 航天器电测的目的和任务 27

1.4.1 综合测试方案设计 28

1.4.2 综合测试系统设计 29

1.4.3 综合测试详细设计 30

1.4.4 综合测试组织和实施 31

1.4.5 综合测试故障处理对策 32

1.5 航天器电测技术发展概述 34

1.5.1 早期的航天器综合测试 34

1.5.2 首次计算机应用 35

1.5.3 标准接口测试系统的研制与微机应用 36

1.5.4 引进总控设备与测试新理念 37

1.5.5 国产分布式总控测试系统研制成功并推广 37

1.5.6 航天器测试技术的新进展 37

第2章 航天器电测基本原理与方法 39

2.1 概述 39

2.2 基本概念 39

2.2.1 信息、消息与测量 40

2.2.2 试验、测试与检测 42

2.2.3 测量 43

2.2.4 计量 45

2.2.5 国际单位制 45

2.2.6 模拟信号 48

2.2.7 数字信号 48

2.2.8 信号噪声比 49

2.2.9 量化与量化误差 49

2.2.10 误码率 50

2.2.11 接地和搭接 50

2.2.12 准确度 51

2.2.13 灵敏度 51

2.2.14 线性度 51

2.2.15 误差及误差分析 52

2.2.16 测量误差对测量结果的影响 59

2.2.17 误差合成和分配技术 61

2.2.18 参数数值估算方法 65

2.2.19 测量算法 68

2.3 测试性要求 76

2.3.1 测试性概念 76

2.3.2 测试性工作 77

2.3.3 测试性要求 78

2.3.4 测试点的选择 79

2.3.5 测试性技术应用研究 81

2.3.6 测试性设计举例 81

2.4 测试原理与测试环路 84

2.4.1 测试接口 85

2.4.2 测试基本流程 87

2.4.3 测试信号变换流程 87

2.4.4 测试系统基本结构 89

2.4.5 测试环路 91

2.4.6 EGSE配置和测试环路选择 91

2.4.7 典型的测试环路举例 94

2.5 测试建模 95

2.5.1 测试系统模型 96

2.5.2 测试目标模型 97

2.6 测试验证策略 100

2.6.1 一般测试验证策略 100

2.6.2 分级测试验证策略 101

2.6.3 综合测试验证策略及流程 104

2.7 测试设计 106

2.7.1 测试设计概述 106

2.7.2 航天器测试用例设计 108

2.7.3 航天器软件测试方法 111

2.8 航天器测试数据获取与处理方法 113

2.8.1 测试数据获取 113

2.8.2 航天器测试数据处理方法 116

2.9 航天器测试评估方法 128

2.9.1 航天器测试评估概念 129

2.9.2 航天器测试评估数据的来源 129

2.9.3 航天器测试评估算法 129

2.9.4 航天器测试评估流程 130

第3章 航天器测试方案设计 132

3.1 航天器测试覆盖性分析 132

3.1.1 航天器测试覆盖性分析要素 132

3.1.2 航天器测试覆盖性分析范围 133

3.1.3 航天器测试覆盖性分析主要过程 133

3.1.4 航天器测试覆盖性分析报告 133

3.2 综合测试任务分析 134

3.2.1 综合测试的任务 134

3.2.2 综合测试制约因素 135

3.3 综合测试分类 136

3.3.1 按测试场地或环境分类 136

3.3.2 按供电方式分类 137

3.3.3 按测试通道分类 139

3.4 系统级测试状态及内容 142

3.4.1 系统级测试状态 142

3.4.2 主要测试内容和要求 145

3.5 分系统级测试概述 147

3.5.1 分系统级测试的作用 147

3.5.2 分系统级测试的主要内容 148

3.5.3 分系统级测试的主要目的 149

3.6 供配电分系统测试 149

3.6.1 供配电分系统基本组成和功能 149

3.6.2 供配电分系统主要测试内容和要求 151

3.6.3 供配电分系统测试原理和方法 151

3.7 测控分系统测试 156

3.7.1 测控分系统基本组成和功能 156

3.7.2 测控分系统主要测试内容和要求 163

3.7.3 测控分系统测试原理和方法 166

3.8 数管分系统（OBDH）测试 172

3.8.1 数管分系统基本组成和功能 172

3.8.2 数管分系统主要测试内容和要求 172

3.8.3 数管分系统测试原理和方法 173

3.9 热控分系统测试 177

3.9.1 热控分系统基本组成和功能 177

3.9.2 热控分系统主要测试内容和要求 178

3.9.3 热控分系统测试原理和方法 179

3.10 控制分系统测试 182

3.10.1 控制分系统基本组成和功能 182

3.10.2 控制分系统主要测试内容和要求 184

3.10.3 控制分系统测试原理和方法 185

3.11 有效载荷测试 192

3.11.1 通信卫星转发器测试 192

3.11.2 对地观测遥感载荷测试 203

3.11.3 导航卫星载荷测试 209

第4章 航天器系统级测试及实施 215

4.1 航天器综合测试流程 216

4.1.1 航天器全生命周期流程概述 216

4.1.2 综合测试准入流程 217

4.1.3 总装厂测试流程 217

4.1.4 环境试验测试流程 220

4.1.5 出厂测试流程 224

4.1.6 发射场测试流程 226

4.2 航天器综合测试详细设计 227

4.2.1 测试用例设计 227

4.2.2 测试设计输入输出 228

4.2.3 模式测试及模飞程序设计 229

4.2.4 专项测试及专项试验设计 242

4.2.5 测试系统设计研制 243

4.3 测试数据包设计 243

4.3.1 测试数据包基本概念 243

4.3.2 全生命周期系统级测试数据包设计 244

4.3.3 测试数据包设计一般流程 244

4.4 航天器综合测试准备 244

4.4.1 测试细则编写要点 244

4.4.2 测试参数录入 245

4.4.3 测试参数处理 246

4.4.4 测试注入文件生成 248

4.4.5 测试准备工作确认要点 250

4.5 综合测试实施要点 252

4.5.1 航天器各研制阶段的综合测试 252

4.5.2 初样电性航天器综合测试 254

4.5.3 正样航天器综合测试 255

4.6 综合测试故障分析和判断 259

4.6.1 航天器测试故障定义 260

4.6.2 航天器测试故障处理 260

4.6.3 测试故障模式及影响分析 261

4.6.4 测试故障的排查与定位 262

4.6.5 测试故障分析方法 263

4.6.6 测试故障处理原则和预案 285

4.6.7 综合测试故障实例及分析 287

4.7 综合测试总结评估 302

4.7.1 测试评估概述 302

4.7.2 总装测试总结评估 303

4.7.3 环境试验测试总结评估 303

4.7.4 出厂测试总结评估 303

4.7.5 发射场测试总结评估 304

第5章 EGSE系统设计与集成技术 305

5.1 EGSE发展概述 305

5.1.1 东方红一号卫星测试设备 305

5.1.2 DJS-130计算机在卫星测试系统中的应用 306

5.1.3 自动化测试发展历程 308

5.2 EGSE设备分类 310

5.2.1 分散式体制地面电气支持设备 313

5.2.2 部分集中管理式体制地面电气支持设备 313

5.2.3 集中式体制地面电气支持设备 314

5.2.4 分级管理体制地面电气支持设备 315

5.2.5 批测试地面电气支持设备 316

5.3 EGSE方案论证 316

5.3.1 确定系统的需求 316

5.3.2 确定EGSE备选方案 317

5.4 EGSE主要组成、功能和接口设计要求 319

5.4.1 EGSE功能需求 319

5.4.2 EGSE基本组成 324

5.4.3 测试系统设计及研制要点 329

5.5 EGSE技术要求 330

5.6 EGSE研制程序 332

5.6.1 用户要求定义 333

5.6.2 设备要求定义 334

5.6.3 系统总体方案设计 336

5.6.4 详细设计和生产 338

5.6.5 验收、应用和维护 339

5.7 EGSE费用和效益分析 340

5.7.1 EGSE寿命期费用因素的确定 341

5.7.2 十项定性分析要素 341

5.7.3 选择方案的定性分析 343

5.8 EGSE与航天器间接口设计 345

5.8.1 EGSE与航天器间电气接口 345

5.8.2 传输信号类型及接口设计 347

5.8.3 干扰及抗干扰措施 355

5.9 EGSE通用化设计 373

5.9.1 EGSE通用化设计必要性 373

5.9.2 EGSE通用化设计要点 374

5.10 模拟器的应用 374

5.10.1 模拟器的必要性 374

5.10.2 国内外技术状态和发展趋势 375

5.10.3 对星上计算机（OBC）软件的模拟方法 378

5.10.4 卫星模拟器的发展趋势 379

5.10.5 作为航天器EGSE组成部分的模拟器 380

5.11 测试语言 382

5.11.1 ATLAS语言 383

5.11.2 商用语言扩展 386

5.11.3 ATML语言 387

5.11.4 航天器测试语言 387

5.12 计算机及测试总线选择 388

5.12.1 计算机的选择 389

5.12.2 总线概念与通信协议 390

5.12.3 接口（总线）的选择 397

5.12.4 EGSE常用测试总线及应用 398

5.13 EGSE可靠性设计 429

5.13.1 可靠性定义和几个常用的参数 429

5.13.2 硬件可靠性设计 430

5.13.3 软件可靠性设计 432

第6章 EGSE系统实例 435

6.1 EGSE系统概述 435

6.2 ESA的ETOL系统 439

6.2.1 监视参数表产生 439

6.2.2 ETOL测试程序编写 440

6.2.3 测试图形定义 441

6.2.4 测试数据库生成 442

6.2.5 测试运行 442

6.2.6 链路管理和通信规程 445

6.2.7 ETOL系统实例 447

6.3 中巴资源卫星EGSE系统 447

6.3.1 测试需求及规范 448

6.3.2 EGSE系统设计 449

6.4 国产EGSE系统简介 482

6.4.1 以总控为核心的自动化测试系统 483

6.4.2 以统一存储数据库为中心的自动化测试系统 486

6.4.3 以信息化为主要特征的自动化测试系统STS3000 489

第7章 发展趋势与展望 502

7.1 概述 502

7.2 开放性测试系统是发展的需要 504

7.2.1 功能齐全的测试系统的含义 505

7.2.2 开放式的测试系统的含义 509

7.2.3 典型系统举例 510

7.3 航天器测试与飞行控制的通用性研究 513

7.3.1 航天器检测和飞行任务操作 513

7.3.2 CCS和FCS的共性 514

7.3.3 未来的应用和发展 517

7.4 虚拟仪器和虚拟系统的应用 517

7.4.1 虚拟仪器的引入和基本概念 518

7.4.2 虚拟仪器系统构成 519

7.4.3 虚拟系统软件平台 520

7.5 数字化虚拟测试技术 522

7.5.1 国外该领域研究发展趋势 524

7.5.2 航天器电性能虚拟测试技术方案探索 527

7.6 人工智能技术在航天器测试中的应用 535

7.6.1 专家系统 536

7.6.2 航天领域专家系统应用示例 541

7.7 形式化验证方法 551

7.7.1 研究背景 551

7.7.2 形式化系统设计原理 554

7.7.3 形式化系统设计验证 554

7.7.4 形式化验证建议 557

附录 缩写和符号（Glossary of Abbreviations and Symbols） 558

参考文献 565

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