Введение 4
1. Постановка задачи 6
2. Обзор 7
2.1. Существующие решения 7
2.2. Используемые протоколы и библиотеки 8
3. Архитектура 10
4. Особенности реализации 15
4.1. Визуальный редактор радиотехнических стендов 15
4.2. Программное управление измерительными приборами . 17
4.3. Протоколирование результатов измерений 20
5. Тестирование и апробация 22
5.1. Описание тестового стенда 22
5.2. Результаты 23
Заключение 24
Список литературы 25
В современном мире развитие радиотехники и электроники требует постоянного совершенствования методов и средств измерений. Радиотехнические измерительные стенды являются неотъемлемой частью процесса разработки, производства и эксплуатации радиотехнических устройств и систем. Такие стенды используются для проверки изготовленных изделий на соответствие требованиям заказчика и состоят из:
• исследуемого радиотехнического устройства;
• измерительных приборов;
• сетевого оборудования;
• проводных соединений аппаратуры.
В большинстве случаев управление радиотехническими стендами осуществляется в ручном режиме при помощи оператора. Однако предпочтительным является автоматизированное управление стендами, контролируемое специализированным программным обеспечением, поскольку оно обладает следующими преимуществами.
• Исключается человеческий фактор.
• Автоматизация экономит время. Если инженер потратит время на разработку приложения для удаленного управления, повторение одной и той же задачи измерения займет значительно меньше времени.
• Инструментами можно управлять на расстоянии. Это полезно при исследовании тестируемого устройства в температурной камере или безэховой камере RF.
• Измерения повторяемы. Задачи измерения всегда выполняются с определенной процедурой. После правильной отладки они дают воспроизводимые результаты, что способствует более высокой достоверности теста.
• Автоматизированные системы легче расширять.
• Результаты измерений протоколируются и на их основе формируется отчет в требуемом формате.
Однако, существующие графические программные обеспечения для управления радиотехническими измерительными стендами зачастую не удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к таким системам. Они могут быть сложными в использовании, требовать значительных знаний и опыта от пользователя, либо быть недостаточно гибкими в настройке под конкретные задачи и под конкретную аппаратуру.
Организации АО «Концерн ГРАНИТ» требуется легковесное графическое программное обеспечение, способное обеспечить эффективное управление радиотехническими измерительными стендами, собираемых на базе имеющегося у них парка измерительного оборудования. При этом задача состоит в том, чтобы любой специалист, работающий с измерительной аппаратурой организации, на интуитивном уровне смог управлять измерительными стендами при помощи данной системы. Программное обеспечение должно предоставить сотрудникам возможность управлять парком измерительного оборудования, не покидая рабочего места, а также получать результаты измерений на свой ПК, где в целях анализа к собранным данным может быть применена произвольная постобработка. Также преследуется цель создания программного обеспечения для визуализации измерительного стенда и автоматизированных измерений. Предполагается, что специалистами в области измерений будет отлажен какой либо стенд измерений параметров аппаратуры. Затем его структура будет сохранена в виде файла. Файл будет передан на производство, где сотрудники соберут стенд в соответствии с полученной схемой, а затем, задействовав управляющие элементы интерфейса, произведут измерения. Данная работа посвящена разработке программного обеспечения, удовлетворяющего всем вышеизложенным требованиям.
В ходе работы были достигнуты следующие результаты.
1. Спроектирована архитектура, включающая визуальный язык для проектирования стендов, расширяемый набор поддерживаемой аппаратуры, структуру компонент системы и произвольную пользовательскую обработку данных.
2. Создан визуальный редактор моделей радиотехнических стендов, позволяющий:
• упрощать монтаж стенда за счет графического отображения схемы коммутации задействованной в стенде аппаратуры;
• задавать параметры настройки аппаратуры;
• сохранять модель в json-файл и загружать модель из файла.
3. Разработаны средства автоматизированного управления измерительными приборами, основанные на использовании SCPI-команд.
4. Реализован механизм протоколирования результатов радиотехнических измерений, создающий отчет, который можно экспортировать и передать экспертам для дальнейшего анализа.
5. В рамках процедуры тестирования системой была успешно выполнена калибровка передатчика радиостанции, что показало возможность использования разработанной системы для автоматизации процессов по настройке и тестированию радиотехнических изделий, изготавливаемых организацией.
