Многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры Российский патент 2023 года по МПК G05B23/00 G01R31/28 

Заявляемое изобретение относится к средствам автоматизированного контроля и испытаний радиоэлектронной аппаратуры и предназначено для использования на предприятиях, производящих и эксплуатирующих радиоэлектронную аппаратуру, при проведении исследовательских, предварительных, квалификационных и приемо-сдаточных испытаний в условиях дискретного многономенклатурного производства.

Известен автоматизированный ремонтный стенд [патент на изобретение RU №2421787 C2, МПК G06F 11/22^2006.01, G05B 23/02^2006.01, опубл. 20.06.2011], используемый для диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры, выполненной на элементной базе 3-5 поколений. Автоматизированный ремонтный стенд включает в себя управляющую ЭВМ, аппаратную часть, в состав которой входят интеллектуальный контроллер, шина USB, 32-разрядный процессор на кристалле, оперативное запоминающее устройство, арбитр шины, адресный порт и порт ввода-вывода, внутреннюю локальную шину, цифровые устройства ввода-вывода, аналоговый генератор, выполненный в виде синтезаторов гармонических и импульсных сигналов, логический анализатор, блок правления реле, встроенные независимый блока питания с цифровым управлением, цифровой осциллограф и блок внешних разъемов для подключения испытуемого устройства.

Данный автоматизированный ремонтный стенд обладает рядом недостатков, ограничивающих его область применения, а именно:

- не позволяет в одном тестовом наборе проводить спектральный анализ сигналов и частотный анализ цепей радиоэлектронной аппаратуры;

- не обеспечивает регистрацию поступления радиоэлектронной аппаратуры для выполнения операций диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры;

- не обеспечивает оперативную фото- и видеофиксацию реализуемых операций диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры;

- не предоставляет возможности по расчету и визуализации параметров реализации цепочки операций диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры.

Известно автоматизированное рабочее место [патент на полезную модель RU №171134 U1, МПК G05B 23/02^2006.01, опубл. 26.12.2018], предназначенное для контроля и диагностики цифроаналоговой радиоэлектронной аппаратуры. Известное автоматизированное рабочее место содержит управляющий компьютер, блок цифрового ввода-вывода, блок сопряжения, коммутатор, блок цифровых осциллографов, блок генераторов произвольных сигналов, блок программируемых источников питания, блок сбора данных и блок мультиметров, соединенных между собой единой шиной данных и синхронизации, при этом выходы и выходы каждого из блоков, кроме блока сопряжения, соединены с входами и выходами объекта контроля и строками релейного коммутатора, при этом столбцы релейного коммутатора соединены с входами и выходами объекта контроля, кроме того в памяти управляющего компьютера автоматизированного рабочего места установлен набор программ управления автоматизированным рабочим местом.

Данное автоматизированное рабочее место обладает рядом недостатков, ограничивающих его область применения, а именно:

- не позволяет в одном тестовом наборе проводить спектральный анализ сигналов и частотный анализ цепей радиоэлектронной аппаратуры;

- не обеспечивает регистрацию поступления радиоэлектронной аппаратуры для выполнения операций по контролю и диагностике;

- не обеспечивает оперативную фото- и видеофиксацию реализуемых операций контроля и диагностики радиоэлектронной аппаратуры;

- не предоставляет возможности по расчету и визуализации параметров реализации цепочки операций контроля и диагностики радиоэлектронной аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является многофункциональное автоматизированное рабочее место тестирования радиоэлектронной аппаратуры [патент на изобретение RU №2740546 C1, МПК G05B 23/02^2006.01, опубл. 15.01.2021]. Предложенное многофункциональное автоматизированное рабочее место тестирования радиоэлектронной аппаратуры содержит накопитель, управляющий компьютер, считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры, модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации, блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов, блок цифровых осциллографов, блок мультиметров, блок программируемых источников питания, блок анализаторов спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры, блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры, коммутатор, объект тестирования, шину данных и синхронизации.

Считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры подключен к управляющему компьютеру, снабженному экраном и накопителем. Управляющий компьютер соединен с модулем сопряжения с шиной данных и синхронизации. Модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации, блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов, блок цифровых осциллографов, блок мультиметров, блок программируемых источников питания, блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры, блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры и коммутатор соединены между собой единой шиной данных и синхронизации. При этом соответствующие сигнальные входы и выходы блока цифрового ввода-вывода, блока сбора данных, блока генераторов произвольных сигналов, блока цифровых осциллографов, блока мультиметров, блока программируемых источников, блока анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры и блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры соответственно подключены к соответствующим строкам коммутатора, столбцы которого соединены с соответствующими входами и выходами объекта тестирования, которые являются его контрольными точками.

Данное автоматизированное рабочее место обладает рядом недостатков, ограничивающих его область применения, а именно:

- не обеспечивает регистрацию поступления радиоэлектронной аппаратуры с использованием пассивных радиочастотных меток;

- не обеспечивает оперативную фото- и видеофиксацию реализуемых операций тестирования радиоэлектронной аппаратуры;

- не предоставляет возможности по расчету и визуализации параметров реализации цепочки операций тестирования радиоэлектронной аппаратуры.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры, а именно обеспечение возможности регистрации поступления радиоэлектронной аппаратуры, являющейся объектом тестирования, на автоматизированное рабочее место с использованием пассивных радиочастотных меток, оперативного контроля операций тестирования радиоэлектронной аппаратуры с использованием средств фото- и видеофиксации, расчета и визуализации параметров реализации цепочки операций тестирования радиоэлектронной аппаратуры в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры, содержащее считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры, управляющий компьютер, снабженный накопителем, соединенный с модулем сопряжения с шиной данных и синхронизации, соединенным с единой шиной данных и синхронизации, коммутатор, блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов, блок цифровых осциллографов, блок мультиметров, блок программируемых источников питания, блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры и блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры, соединенных между собой единой шиной данных и синхронизации, при этом соответствующие входы и выходы блока цифрового ввода-вывода, блока сбора данных, блока генераторов произвольных сигналов, блока цифровых осциллографов, блока мультиметров, блока анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры и блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры соответственно подключены к соответствующим строкам коммутатора, столбцы которого соединены с соответствующими входами и выходами объекта тестирования, при этом в памяти управляющего компьютера установлен набор программ управления упомянутым автоматизированным рабочим местом, отличающееся тем, что дополнительно содержит считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры, камеру видеофиксации рабочего поля и камеру видеофиксации операций тестирования, соединенные шиной контроля и управления со считывателем идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры и управляющим компьютером, снабженным накопителем, сконфигурированным для хранения перечня зарегистрированных пользователей, перечня доступных операций тестирования, цепочки операций тестирования, перечня материалов визуального мониторинга операций тестирования и оперативно обновляемого формуляра объекта тестирования, причем установленный в памяти управляющего компьютера набор программ управления упомянутым автоматизированным рабочим местом, обеспечивает регистрацию объекта тестирования по идентификационному номеру, формирование перечня операций тестирования и их последовательностей, внешнее управление камерой видеофиксации рабочего поля и камерой видеофиксации операций тестирования, фиксацию временных меток операций тестирования, обеспечение доступа к накопителю, чтение и запись в ячейки базы данных об изделии, формирование и выполнение тестовой последовательности с учетом программы и методики испытаний объекта тестирования, формирование и оперативное обновление содержимого электронного формуляра объекта тестирования, расчет и визуализацию параметров реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры с указанием статуса отдельных операций.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется графическими материалами, на которых показаны:

фиг. 1 - структурная схема заявляемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры;

фиг. 2 - организация рабочего поля заявляемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры.

Предлагаемое многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры включает управляющий компьютер (2), снабженный экраном (на фиг. 1 не показан) и накопителем (1), модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации (3), считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4), считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5), камеру видеофиксации рабочего поля (6), камеру видеофиксации операций тестирования (7), блок цифрового ввода-вывода (8), блок сбора данных (9), блок генераторов произвольных сигналов (10), блок цифровых осциллографов (11), блок мультиметров (12), блок программируемых источников питания (13), блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры (14), блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15) и коммутатор (16).

Объект тестирования (17) представляет собой цифровой, аналоговый, цифро-аналоговый или аналого-цифровой модуль радиоэлектронной аппаратуры, размещенный в индивидуальном металлизированном антистатическом пакете. Радиоэлектронная аппаратура, являющаяся объектом тестирования (17), снабжена размещенными на поверхности пакета идентификационным номером в форме штрихового кода в соответствии с ГОСТ ISO/IEC 15420-2010 или индивидуальной меткой, выполненной в форме радиочастотной метки в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443. Также, далее применительно к объекту тестирования (17) будет применяться термин «изделие».

Считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4), считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5), камера видеофиксации рабочего поля (6), камера видеофиксации операций тестирования (7) и управляющий компьютер (2) соединены между собой единой шиной контроля и управления (18).

Модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации (3), блок цифрового ввода-вывода (8), блок сбора данных (9), блок генераторов произвольных сигналов (10), блок цифровых осциллографов (11), блок мультиметров (12), блок программируемых источников питания (13), блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры (14), блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15) и коммутатор (16) соединены между собой единой шиной данных и синхронизации (19).

При этом соответствующие входы и выходы блока цифрового ввода-вывода (8), блока сбора данных (9), блока генераторов произвольных сигналов (10), блока цифровых осциллографов (11), блока мультиметров (12), блока программируемых источников питания (13), блока анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры (14) и блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15) соответственно подключены к соответствующим строкам коммутатора (16), столбцы которого соединены с соответствующими входами и выходами объекта тестирования (17) которые являются его контрольными точками.

Организация предлагаемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры, согласно фиг. 2, предполагает наличие рабочего поля (20), доступного пользователю и находящегося в поле зрения камеры видеофиксации рабочего поля (6). В непосредственной близости от рабочего поля (20) размещаются входной накопитель объектов тестирования (21), выходной накопитель объектов тестирования (22), считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4), считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5) и камера видеофиксации операций тестирования (7) совместно с радиомонтажным микроскопом или иным оптическим увеличительным прибором (на фиг. 1 и фиг. 2 не показаны). Входной накопитель (21) и выходной накопитель (22) выполнены в виде антистатических универсальных контейнеров. При этом объект тестирования (17) может находиться во входном накопителе (17.1), на рабочем поле заявляемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры (17.2) или в выходном накопителе (17.3).

Накопитель (1) представляет собой массив жестких магнитных дисков и предназначен для хранения базы данных об изделии по ГОСТ Р 58300-2018.

Считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4) обеспечивает оптическое считывание штрихового кода, нанесенного на индивидуальный антистатический пакет, в котором объект тестирования (17) подается на многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры для проведения цепочки операций тестирования, с целью получения идентификационного номера изделия, и передачу полученного идентификационного номера изделия на управляющий компьютер (2). Формат отображения и принцип преобразования идентификационного номера изделия в последовательность символов изложены в ГОСТ ISO/IEC 15420-2010. Техническая реализация считывателя идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4) может быть осуществлена с использованием известного из уровня техники оптического считывателя штриховых кодов Voyager XP 1470g (Honeywell, США).

Считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5) обеспечивает идентификацию и считывание пассивной радиочастотной метки, размещенной на индивидуальном антистатическом пакете, в котором объект тестирования (17) подается на многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры для проведения цепочки операций тестирования, с целью получения идентификационного номера изделия, и передачу полученного идентификационного номера изделия на управляющий компьютер (2). Используемый при этом протокол радиочастотной идентификации ближнего радиуса действия рассматривается в ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443. Техническая реализация считывателя индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5) может быть осуществлена с использованием известного из уровня техники стационарного считывателя радиочастотных (RFID) меток CLOU HZ340 (Hopeland, КНР).

Камера видеофиксации рабочего поля (6) обеспечивает фото- и видеофиксацию операций тестирования, выполняемых в пределах рабочего поля (20) автоматизированного рабочего места в процессе реализации цепочки операций тестирования с последующей передачей фотографий, видеозаписей и соответствующих им временных меток на управляющий компьютер (2). Техническая реализация камеры видеофиксации рабочего поля (6) может быть осуществлена с использованием известной из уровня техники монохромной камеры технического зрения с глобальным затвором MV-CS050-10UM (Hikrobot, КНР).

Камера видеофиксации операций тестирования (7) обеспечивает фото- и видеофиксацию операций тестирования, выполняемых в пределах поля зрения радиомонтажного микроскопа или иных оптических увеличительных приборов (на фиг. 1 и фиг. 2 не показаны) в процессе реализации цепочки операций тестирования с последующей передачей фотографий, видеозаписей и соответствующих им временных меток на управляющий компьютер (2). Камера видеофиксации операций тестирования (7) размещена непосредственно на тринокулярной насадке стереоскопического монтажного микроскопа. При этом может использоваться стереоскопический микроскоп с параллельной оптической системой Nikon SMZ 1270 (Nikon Corporation, Япония) с тринокулярным наклонным тубусом P-TERG100 и универсальным настольным штативом G-US1 или аналогичный стереоскопический микроскоп, известный из уровня техники. Техническая реализация камеры видеофиксации операций тестирования (7) может быть осуществлена с использованием известной из уровня техники цифровой камеры Nikon DS-Fi3 (Nikon Corporation, Япония).

Модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации (3), выполненный на базе модуля дистанционного управления PXI-8360 (National Instruments, США), предназначен для взаимодействия между управляющим компьютером (2), коммутатором (16) и упомянутыми блоками 8-15 посредством единой шины данных и синхронизации (19) в соответствие с нормативными документами PXI - 1 HardwareSpecification. Revision 2.3 и PXI - 2 Software Specification.Revision 2.5 (PXI Systems Alliance, США).

Блок цифрового ввода-вывода (8) выполнен на базе высокоскоростного модуля цифрового ввода-вывода PXI-6535 (National Instruments, США) и обеспечивает измерительное аналого-цифровое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления постоянному току, частоты импульсов синусоидальной, пилообразной, прямоугольной и треугольной формы.

Блок сбора данных (9), выполненный на базе многофункционального устройства сбора данных с одновременной оцифровкой PXI-6120 (National Instruments, США), предназначен для централизованного сбора значений параметров объекта тестирования (17), полученных в результате проведения операций тестирования.

Блок генераторов произвольных сигналов (10), выполненный на базе генератора сигналов PXI-5421 (National Instruments, США), предназначен для генерирования заданных сигналов произвольной формы и стандартных сигналов, включая синусоидальные, пилообразные, прямоугольные и треугольные сигналы.

Блок цифровых осциллографов (11), выполненный на базе цифрового осциллографа PXI-5122 (National Instruments, США), предназначен для измерения и анализа амплитудных и временных параметров электрических сигналов, формируемых на контрольных точках объекта тестирования (17) в зависимости от параметров тестовых сигналов и условий функционирования объекта тестирования (17).

Блок мультиметров (12), выполненный на базе цифрового мультиметра PXI-4065 (National Instruments, США), предназначен для измерения напряжения и силы постоянного и переменного тока, сопротивления на постоянном токе, частоты, электрической емкости и индуктивности на контрольных точках объекта тестирования (17) в зависимости от параметров тестовых сигналов и условий функционирования объекта тестирования (17).

Блок программируемых источников питания (13), выполненный на базе программируемого источника питания PXI-4110 (National Instruments, США), предназначен для питания на постоянном токе объекта тестирования (17).

Блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры (14), выполненный на базе векторного анализатора сигнала PXI-5660 (National Instruments, США), предназначен для измерения параметров радиочастотных периодических сигналов, формируемых на контрольных точках объекта тестирования (17) в зависимости от параметров тестовых сигналов и условий функционирования объекта тестирования (17), в том числе сигналов сложной формы, модулированных, побочных и паразитных сигналов и отображения спектрограммы измеряемого радиочастотного периодического сигнала.

Блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15), выполненный на базе векторного анализатора цепей PXI-5630 (National Instruments, США), предназначен для измерения комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных трактах объекта тестирования (17).

Коммутатор (16), выполненный на базе матричного коммутатора PXI-2532 (National Instruments, США), предназначен для произвольной коммутации входов и выходов коммутатора в соответствии с заданной матрицей коммутационных соединений.

В памяти управляющего компьютера (1) установлен набор программ управления автоматизированным рабочим местом, который может быть реализована в виде программного модуля с применением инструментальных средств системы программирования Windows Presentation Foundation (WPF), использующих расширяемый язык разметки XAML.

Набор программ управления автоматизированным рабочим местом обеспечивает выполнение следующих функций:

- регистрация объекта тестирования (17) по идентификационному номеру изделия, полученному от считывателя идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4) или считывателя индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5);

- формирование перечня операций тестирования и их последовательностей, доступных для заданного объекта тестирования (17) в соответствии с программой и методикой испытаний;

- внешнее управление камерой видеофиксации рабочего поля (6) и камерой видеофиксации операций тестирования (7);

- фиксация временных меток операций тестирования по результатам обработки идентификационных номеров изделия и материалов фото- и видеофиксации операций тестирования;

- обеспечение доступа к базе данных об изделии, размещенной в накопителе (1);

- чтение и запись в ячейки базы данных об изделии;

- поиск материалов фото-, видеофиксации и объектов тестирования (17) по идентификационному номеру операции тестирования для заданного промежутка времени;

- поиск материалов фото-, видеофиксации, технических характеристик и параметров, ассоциированных с данным объектом тестирования (17) по идентификационному номеру изделия для заданного промежутка времени;

- формирование тестовых последовательностей с учетом программы и методики испытаний объекта тестирования, формируемой коммутатором (16) матрицы коммутационных соединений входов и выходов блоков (8-15) и соответствующих входов и выходов коммутатора (16), непосредственно соединенных с контрольными точками объекта тестирования (17);

- выполнение последовательности тестов в соответствии с заданной тестовой последовательностью;

- формирование и оперативное обновление электронного формуляра объекта тестирования (17), вывод текстового и графического содержимого электронного формуляра объекта тестирования на экран управляющего компьютера (1);

- расчет и визуализация параметров реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры с последующей визуализацией на экране управляющего компьютера (1) с указанием статуса отдельных операций.

Электронный формуляр объекта тестирования представляет собой электронный конструкторский документ в соответствии с ГОСТ 2.051-2013. Оформление реквизитной и содержательной части электронного формуляра объекта тестирования осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.610-2019. Реквизитная часть электронного формуляра объекта тестирования включает в себя идентификационные признаки изделия, к которому относится данный электронный формуляр, в том числе идентификационный номер изделия. Содержательная часть электронного формуляра объекта тестирования соответствует требованиям ГОСТ 2.612-2011 и включает в себя основную часть, включающую сведения, обеспечивающие учет, контроль и анализ технического состояния изделия, и вспомогательную часть, содержащую справочные данные, необходимые для сопровождения изделия в процессе эксплуатации.

Рассмотрим процедуру тестирования радиоэлектронной аппаратуры с использованием заявляемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры.

С использованием графического интерфейса набора программ управления автоматизированным рабочим местом выполняется регистрация пользователей, ответственных за реализацию отдельных операций тестирования с присвоением им персональных идентификационных номеров пользователя. Перечень зарегистрированных пользователей включает следующие поля:

- идентификационный номер пользователя;

- фамилия, имя, отчество пользователя;

- пароль доступа пользователя.

Список пользователей сохраняется на накопителе (1) в базе данных об изделии.

Далее пользователем посредством набора программ управления автоматизированным рабочим местом формируется перечень доступных операций тестирования. Данный перечень включает в себя следующие поля:

- идентификационный номер операции тестирования;

- наименование операции тестирования;

- идентификационный номер пользователя, ответственного за выполнение данной операции тестирования.

Перечень доступных операций тестирования сохраняется на накопителе (1) в базе данных об изделии. При этом для каждой операции тестирования с индивидуальным идентификационным номером формируется отдельная запись в перечне доступных операций тестирования.

Далее пользователем посредством набора программ управления автоматизированным рабочим местом осуществляется формирование перечня объектов тестирования в соответствии с установленным производственным планом с формированием шаблона электронного формуляра объекта тестирования в соответствии с ГОСТ 2.051-2013, его реквизитной и содержательной частей в соответствии с ГОСТ 2.610-2019. Шаблон электронного формуляра объекта тестирования включает следующие поля:

- идентификационный номер электронного формуляра объекта тестирования;

- идентификационный номер изделия;

- наименование объекта тестирования;

- обозначение объекта тестирования в формате «код организации разработчика - код классификационной характеристики - порядковый регистрационный номер» по ГОСТ 2.201-80;

- юридический адрес предприятия-изготовителя объекта тестирования;

- дата изготовления объекта тестирования в формате год-месяц-дата-часы-минуты по ГОСТ Р 7.0.64-2018;

- паспортные значения технических характеристик и параметров объекта тестирования (в соответствии с техническими условиями на объект тестирования (17) заданного типа);

- фактические значения технических характеристик и параметров объекта тестирования (в соответствии с результатами проведенных операций тестирования), на этапе формирования шаблона электронного формуляра объекта тестирования приняты равными нулю.

Для каждого объекта тестирования (17) с индивидуальным идентификационным номером изделия формируется отдельный шаблон электронного формуляра объекта тестирования. Шаблоны электронного формуляра объектов тестирования сохраняются на накопителе (1) в базе данных об изделии.

С учетом полученных ранее перечня доступных операций тестирования и шаблонов электронного формуляра объектов тестирования, пользователем, посредством набора программ управления автоматизированным рабочим местом, осуществляется формирование цепочки операций тестирования для заданного объекта тестирования в соответствии с предварительно заданной маршрутно-технологической картой на объект тестирования (17) данного типа. Описание цепочки операций тестирования для заданного объекта тестирования включает следующие поля:

- идентификационный номер цепочки операций тестирования;

- идентификационный номер объекта тестирования;

- поля описания операции тестирования в соответствии с перечнем доступных операций тестирования (не менее двух операций для заданного объекта тестирования):

• идентификационный номер операции тестирования;

• порядковый номер операции в соответствии с маршрутно-технологической картой;

• перечень идентификационных номеров материалов фото- и видеофиксации данной операции тестирования, на этапе формирования цепочки операций тестирования данные поля пусты;

• статус выполнения операции, возможные варианты: «да», «нет», «выполняется», на этапе формирования цепочки операций тестирования определен как «нет»;

• время начала операции в формате год-месяц-дата-часы-минуты по ГОСТ Р 7.0.64-2018, на этапе формирования цепочки операций тестирования равно нулю;

• время окончания операции в формате год-месяц-дата-часы-минуты по ГОСТ Р 7.0.64-2018, на этапе формирования цепочки операций тестирования равно нулю.

Для каждого объекта тестирования (17) с индивидуальным идентификационным номером изделия формируется отдельная цепочка операций тестирования. Цепочки операций тестирования сохраняются на накопителе (1) в базе данных об изделии.

После завершения этапов формирования всех необходимых элементов базы данных об изделии: перечня зарегистрированных пользователей, перечня доступных операций тестирования, перечня объектов тестирования, шаблонов электронных формуляров объектов тестирования и цепочек операций тестирования, можно приступить непосредственно к реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры с использованием заявляемого многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры.

С использованием графического интерфейса набора программ управления автоматизированным рабочим местом выполняется аутентификация пользователя рабочего места по идентификационному номеру пользователя и паролю доступа пользователя. В том случае, если в соответствии с перечнем доступных операций тестирования, пользователю даны права на выполнение операции, он получает доступ к функционалу набор программ управления автоматизированным рабочим местом. В противном случае на экран управляющего компьютера (1) выводится текстовое сообщение об отказе в доступе.

Далее пользователь выгружает объект тестирования (17.1) из входного накопителя (21) и переносит объект тестирования в рабочую область (20) многофункционального автоматизированного рабочего места оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры. Далее пользователей осуществляется регистрация поступления объекта тестирования с фиксацией времени начала операции тестирования в цепочке операций тестирования:

- с использованием считывателя идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4), при этом выполняется считывание индивидуального штрихового кода объекта тестирования (17), который содержит идентификационный номер изделия в графической форме в соответствии с ГОСТ ISO/IEC 15420-2010;

- с использованием считывателя индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5), при этом выполняется идентификация и считывание пассивной радиочастотной метки объекта тестирования (17), которая содержит идентификационный номер изделия в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443-3-2014.

После регистрации поступления объекта тестирования (17), набором программ управления автоматизированным рабочим местом осуществляется проверка содержимого шаблона электронного формуляра объекта тестирования и цепочки операций тестирования в базе данных об изделии, размещенной в накопителе (1).

При проверке содержимого данных элементов базы данных об изделии проверяются:

- соответствие идентификационного номера изделия записанному в шаблоне электронного формуляра объекта тестирования;

- наличие в цепочке операций тестирования меток статуса выполнения предыдущих операций тестирования в соответствии с заданной последовательностью выполнения;

- наличие в шаблоне электронного формуляра объекта тестирования числовых значений для фактических значений технических характеристик и параметров объекта тестирования (17), соответствующих данной операции тестирования согласно маршрутно-технологической карте и техническим условиям на объект тестирования (17) данного типа.

После завершения проверки содержимого полей базы данных об изделии, статус выполнения текущей операции тестирования в цепочке операций тестирования устанавливается как «выполняется».

После перемещения объекта тестирования (17.2) в рабочую область автоматизированного рабочего места (20) и завершения процедуры регистрации поступления объекта тестирования осуществляется запуск камеры видеофиксации рабочего поля (6) и камеры видеофиксации операций тестирования (7). Запуск камер видеофиксации рабочего поля (6) и операций тестирования (7) может быть осуществлен по соответствующей команде от управляющего компьютера (2) в следующих режимах:

- потоковая видеофиксация операции, при этом видеозапись производится с момента времени начала операции и до момента времени окончания операции;

- периодическая фотофиксация операции через заданный промежуток времени, определяемый пользователем через графический интерфейс набора программ управления автоматизированным рабочим местом.

При этом информационный поток от камеры видеофиксации рабочего поля (6) и камеры видеофиксации операций тестирования (7) посредством шины контроля и управления (18) передается в управляющий компьютер (2) и сохраняется в виде файлов в накопителе (1). В процессе фото- и видеофиксации формируется перечень материалов визуального мониторинга операций тестирования, включающий следующие поля:

- идентификационный номер материала фото- и видеофиксации;

- время начала процесса записи в формате год-месяц-дата-часы-минуты по ГОСТ Р 7.0.64-2018;

- время окончания процесса записи в формате год-месяц-дата-часы-минуты по ГОСТ Р 7.0.64-2018.

Кроме этого идентификационные номера материалов фото- и видеофиксации записываются в соответствующее поле цепочки операций тестирования. Перечень материалов визуального мониторинга операций тестирования сохраняется на накопителе (1) в базе данных об изделии.

После размещения объекта тестирования (17.2) в рабочем поле (20) автоматизированного рабочего места, пользователь выполняет физическое подключение выводов контрольных точек объекта тестирования (17) к соответствующим входам и выходам коммутатора (16).

Далее по результатам проведенной проверки содержимого шаблона электронного формуляра объекта тестирования и цепочки операций тестирования в базе данных об изделии, размещенной в накопителе (1), набором программ управления автоматизированным рабочим местом формируется матрица коммутационных соединений блоков (8-15) в зависимости от порядкового номера текущей операции на момент поступления объекта тестирования на многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры, соответствующих данной операции проверок и используемых при этом блоков (8-15) (блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов и др.).

Сформированная матрица коммутационных соединений, посредством модуля сопряжения с шиной данных и синхронизации (3) и шины данных и синхронизации (19), передается на вход коммутатора (16), который, в свою очередь, обеспечивает подключение соответствующих входов и выходов блоков (8-15) к входам и выходам коммутатора (16), непосредственно связанным с выводами контрольных точек объекта тестирования (17). После завершения процесса коммутации, набором программ управления автоматизированным рабочим местом формируется набор тестовых последовательностей с учетом используемой матрицы коммутационных соединений.

Тестовая последовательность представляет собой набор управляющих команд, для каждой из которых заданы следующие параметры:

- порядковый номер команды, который определяет последовательность их выполнения;

- идентификационный номер блока (8-15), на вход синхронизации и управления которого поступает данная команда;

- текстовая запись управляющей команды в соответствии с требованиями стандарта IEEE 488.2-1992.

Для каждого из блоков (8-15) определен свой перечень доступных управляющих команд, который зависит от структурной организации и функционального назначения блока. Так, для блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15) могут быть заданы следующие управляющие команды:

- установка начального и конечного значения диапазона частот проведения измерений;

- установка числа точек проведения измерений по частоте;

- установка выходной мощности генератора опорного сигнала;

- установка полосы пропускания фильтра промежуточной частоты приемника измерительного сигнала блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15);

- выбор используемого элемента двухпортовой матрицы рассеяния (S-параметр) в соответствии с задачей проведения измерения;

- выбор типа частотной характеристики, которую необходимо получить в результате проведения измерений (амплитудно-частотная характеристика, фазо-частотная характеристика и др.).

Сформированные тестовые последовательности посредством модуля сопряжения с шиной данных и синхронизации (3) по шине данных и синхронизации (19) поступают на соответствующие входы блоков (8-15), которые осуществляют интерпретацию управляющих команд и реализуют тестовую последовательность путем выполнения управляющих команд с регистрацией полученных значений параметров и технических характеристик объекта тестирования (17).

После завершения процесса реализации тестовой последовательности, пользователь выполняет физическое отключение выводов контрольных точек объекта тестирования (17) от входов и выходов коммутатора (16). Далее пользователь осуществляет регистрацию выгрузки объекта тестирования с фиксацией времени окончания операции тестирования в цепочке операций тестирования. При этом, также как при регистрации поступления объекта тестирования, используются считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры (4) или считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры (5). Статус выполнения операции в цепочке операций тестирования базы данных об изделии устанавливается как «да».

После этого объект тестирования (17.2) перемещается пользователем из рабочей области (20) и помещается (17.3) в выходной накопитель (22).

После завершения операции тестирования и перемещения объекта тестирования (17.3) в выходной накопитель (22) процесс фото- и видеофиксации останавливается, при этом в перечне материалов визуального мониторинга операций тестирования фиксируется временная метка окончания процесса записи.

После завершения выполнения заданных в тестовой последовательности управляющих команд блоком цифрового ввода-вывода (8), блоком сбора данных (9), блоком генераторов произвольных сигналов (10), блоком цифровых осциллографов (11), блоком мультиметров (12), блоком программируемых источников питания (13), блоком анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры (14) и блоком векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры (15) осуществляется передача полученных фактических значений технических характеристик и параметров объекта тестирования (17) через соответствующие информационные выходы и шину данных и синхронизации (19) на входы модуля сопряжения с шиной данных и синхронизации (3), который, в свою очередь, формирует пакеты данных и передает их на информационный вход управляющего компьютера (2).

После получения пакетов данных, набор программ управления автоматизированным рабочим местом производит запись полученных данных в соответствующие поля шаблона электронного формуляра объекта тестирования. При этом на любом этапе тестирования радиоэлектронной аппаратуры возможен просмотр текстового и графического содержимого электронного формуляра объекта тестирования с выводом на экран управляющего компьютера (2).

Далее выполняется расчет параметров реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры по ГОСТ Р 57524-2017 с использованием результатов: регистрации поступления объекта тестирования на рабочее место, выгрузки объекта тестирования в выходной накопитель и временных меток, сохраненных в элементах базы данных об изделии:

- время начала операции тестирования (цепочка операций тестирования);

- время окончания операции тестирования (цепочка операций тестирования);

- время начала процесса записи (перечень материалов визуального мониторинга операций тестирования);

- время окончания процесса записи (перечень материалов визуального мониторинга операций тестирования).

Расчету подлежат следующие параметры процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры:

- численность операторов, обслуживающих рассматриваемое автоматизированное рабочее место;

- время цикла операции тестирования на рассматриваемом автоматизированном рабочем месте;

- время переключения рассматриваемого автоматизированного рабочего места на объект тестирования другого типа;

- коэффициент доступности рассматриваемого автоматизированного рабочего места;

- время простоя рассматриваемого автоматизированного рабочего места;

- доступное время, в течение которого рассматриваемое автоматизированное рабочее место доступно для поступления изделий во входной накопитель.

По результатам расчета на экране управляющего компьютера (1) производится визуализация процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры с указанием текущего статуса отдельных операций.

Таким образом, заявленное многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры обеспечивает регистрацию поступления радиоэлектронной аппаратуры с использованием пассивных радиочастотных меток, оперативный контроль операций тестирования с использованием средств фото- и видеофиксации, расчет и визуализацию параметров реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры, что способствует повышению эффективности процессов планирования производства радиоэлектронной аппаратуры в целом.

Изобретение относится к средствам автоматизированного контроля и испытаний радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат: расширение функциональных возможностей. Сущность: многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры содержит управляющий компьютер, снабженный экраном и накопителем, модуль сопряжения с шиной данных и синхронизации, считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры, считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры, камеру видеофиксации рабочего поля, камеру видеофиксации операций тестирования, блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов, блок цифровых осциллографов, блок мультиметров, блок программируемых источников питания, блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры, блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры и коммутатор, а также необходимые связи между ними. Радиоэлектронная аппаратура, являющаяся объектом тестирования, снабжена идентификационным номером в форме штрихового кода или пассивной радиочастотной метки. При этом в памяти управляющего компьютера установлен набор программ управления упомянутым автоматизированным рабочим местом, а накопитель сконфигурирован для хранения перечня зарегистрированных пользователей, перечня доступных операций тестирования, цепочки операций тестирования, перечня материалов визуального мониторинга операций тестирования и оперативно обновляемого формуляра объекта тестирования. 2 ил.

Многофункциональное автоматизированное рабочее место оперативного контроля и тестирования радиоэлектронной аппаратуры, содержащее считыватель идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры, управляющий компьютер, снабженный накопителем, соединенный с модулем сопряжения с шиной данных и синхронизации, соединенным с единой шиной данных и синхронизации, коммутатор, блок цифрового ввода-вывода, блок сбора данных, блок генераторов произвольных сигналов, блок цифровых осциллографов, блок мультиметров, блок программируемых источников питания, блок анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры и блок векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры, соединенных между собой единой шиной данных и синхронизации, при этом соответствующие входы и выходы блока цифрового ввода-вывода, блока сбора данных, блока генераторов произвольных сигналов, блока цифровых осциллографов, блока мультиметров, блока анализатора спектра сигналов радиоэлектронной аппаратуры и блока векторного анализатора цепей радиоэлектронной аппаратуры соответственно подключены к соответствующим строкам коммутатора, столбцы которого соединены с соответствующими входами и выходами объекта тестирования, при этом в памяти управляющего компьютера установлен набор программ управления упомянутым автоматизированным рабочим местом, отличающееся тем, что дополнительно содержит считыватель индивидуальной метки радиоэлектронной аппаратуры, камеру видеофиксации рабочего поля и камеру видеофиксации операций тестирования, соединенные шиной контроля и управления со считывателем идентификационного номера радиоэлектронной аппаратуры и управляющим компьютером, снабженным накопителем, сконфигурированным для хранения перечня зарегистрированных пользователей, перечня доступных операций тестирования, цепочки операций тестирования, перечня материалов визуального мониторинга операций тестирования и оперативно обновляемого формуляра объекта тестирования, причем установленный в памяти управляющего компьютера набор программ управления упомянутым автоматизированным рабочим местом обеспечивает регистрацию объекта тестирования по идентификационному номеру, формирование перечня операций тестирования и их последовательностей, внешнее управление камерой видеофиксации рабочего поля и камерой видеофиксации операций тестирования, фиксацию временных меток операций тестирования, обеспечение доступа к накопителю, чтение и запись в ячейки базы данных об изделии, формирование и выполнение тестовой последовательности с учетом программы и методики испытаний объекта тестирования, формирование и оперативное обновление содержимого электронного формуляра объекта тестирования, расчет и визуализацию параметров реализации процесса тестирования радиоэлектронной аппаратуры с указанием статуса отдельных операций.