總線技術(shù)在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用
第二炮兵計(jì)量站 高邱峰 王拂為 劉濤 莊建華
在現(xiàn)代軍事計(jì)量領(lǐng)域，綜合參數(shù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)一般由主標(biāo)準(zhǔn)器、配套設(shè)備和測試軟件等組成。從七十年代開始，西方發(fā)達(dá)國家開始重視軍事裝備現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)，并投入大量的人力物力從事綜合校準(zhǔn)和便攜式計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究，現(xiàn)場計(jì)量校準(zhǔn)設(shè)備也逐漸由單參數(shù)、單一功能向多量值、多功能、綜合通用和便攜式方向發(fā)展。八十年代后隨著自動(dòng)測試技術(shù)的發(fā)展，以VXI、PXI、PC等總線技術(shù)為基礎(chǔ)，以系列化、可開發(fā)性通用平臺(tái)為基本環(huán)境，以滿足全武器系統(tǒng)計(jì)量保障要求的機(jī)動(dòng)性好、綜合性強(qiáng)、可靠性高、配套完備的計(jì)量綜合保障系統(tǒng)，已在導(dǎo)彈和其它大型裝備計(jì)量保障中發(fā)揮了重要作用。在國內(nèi)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的研制已從早期針對(duì)單參量計(jì)量要求，設(shè)計(jì)制造專用計(jì)量設(shè)備，轉(zhuǎn)向應(yīng)用帶程控接口的通用臺(tái)式儀器以積木方式組成系統(tǒng)，或基于VXI、PXI、PC等總線針對(duì)特定測試對(duì)象集成小型計(jì)量測試系統(tǒng)。但由于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備所要求的技術(shù)特性與用于一般測試、測量工作的測試設(shè)備有所不同，因此，在應(yīng)用總線技術(shù)開發(fā)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)時(shí)還必須做大量技術(shù)工作，這里結(jié)合我們研制開發(fā)某型號(hào)導(dǎo)彈綜合計(jì)量檢定系統(tǒng)的具體實(shí)踐，談一談自己的體會(huì)。
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（或測量標(biāo)準(zhǔn)）是開展計(jì)量工作的基礎(chǔ)和前提條件，其主要作用是利用其保持、復(fù)現(xiàn)量值基（標(biāo)）準(zhǔn)，傳遞準(zhǔn)確量值。對(duì)軍事計(jì)量而言，不僅要在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行傳統(tǒng)意義上的計(jì)量技術(shù)工作，還要執(zhí)行對(duì)武器裝備的現(xiàn)場隨行計(jì)量保障任務(wù)，因此，對(duì)用于武器裝備計(jì)量保障的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)而言，總的要求是 “高于”被保障裝備技術(shù)性能、“寬于”被測量量值范圍，“精于”被校準(zhǔn)儀器設(shè)備或系統(tǒng)準(zhǔn)確度等級(jí)，從而通過嚴(yán)格的計(jì)量保障勤務(wù)達(dá)到有效保障的目的。
根據(jù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的通用性要求和誤差理論分析，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于被檢對(duì)象而言，在覆蓋其被檢參數(shù)量程范圍的前提下，其準(zhǔn)確度應(yīng)滿足1/2--1/5的關(guān)系，過高則技術(shù)實(shí)現(xiàn)困難，建標(biāo)成本加大，造成資源浪費(fèi)；過低難以達(dá)到計(jì)量保障的目的。
自身穩(wěn)定性要求是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)特性，武器裝備所要求的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)除實(shí)驗(yàn)室條件下的開機(jī)重復(fù)性、短期和長期穩(wěn)定性、被檢裝備參量的相關(guān)性和系統(tǒng)狀態(tài)的適配性等技術(shù)指標(biāo)之外，還必須考慮現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境條件下的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場適用的環(huán)境條件如溫度、濕度、震動(dòng)、電磁干擾等相對(duì)較寬；各種環(huán)境條件下的誤差判別、修正和測量不確定度的量化與評(píng)估難度加大。
大型武器裝備需保障裝備和綜合參量數(shù)量多，動(dòng)態(tài)參數(shù)離散性、隨機(jī)性變化規(guī)律等難以掌握,單一類型參數(shù)、參量的計(jì)量保障中，往往伴隨著多個(gè)類型參量的影響和干擾，使保障結(jié)果的誤差分析變得相對(duì)復(fù)雜，往往一個(gè)系統(tǒng)需要對(duì)多個(gè)參量和綜合參數(shù)同時(shí)進(jìn)行保障。例如在導(dǎo)彈武器系統(tǒng)保障中，涉及到無線電、電磁、質(zhì)量、壓力、長度、溫度、核幅射等許多類參數(shù)，在完成了分類參數(shù)的保障后，還必須對(duì)綜合測量設(shè)備以及綜合參數(shù)進(jìn)行保障，以確保系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)和系統(tǒng)的最佳匹配。實(shí)際工作中，往往綜合性保障對(duì)實(shí)際狀態(tài)的判定和技術(shù)性能的掌握對(duì)使用者來說顯得更為重要。傳統(tǒng)的或?qū)嶒?yàn)室條件下的單參數(shù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大型武器裝備現(xiàn)場計(jì)量保障所需設(shè)備數(shù)量多、保障效率低、過程復(fù)雜、時(shí)效性差，因此，必須針對(duì)裝備需要，建立“滿足裝備技術(shù)保障需求、滿足作戰(zhàn)保障要求”的綜合性、系統(tǒng)性強(qiáng)、便攜實(shí)用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
綜合機(jī)動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)是針對(duì)型號(hào)裝備研制開發(fā)的基于車基環(huán)境的專用測量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括基于VXI總線技術(shù)開發(fā)的車基計(jì)量工作站和基于PC總線技術(shù)開發(fā)的便攜式通用檢定儀兩部分，覆蓋多個(gè)型號(hào)被檢裝備參量，滿足多型號(hào)裝備野外機(jī)動(dòng)伴隨保障和平時(shí)現(xiàn)場巡檢綜合性計(jì)量保障要求，支持并行同時(shí)開展裝備綜合測試設(shè)備和單元測試設(shè)備的計(jì)量保障工作。
l 計(jì)量保障系統(tǒng)應(yīng)滿足計(jì)量工作法制化管理和技術(shù)規(guī)范性要求，具備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)特質(zhì)和有效性認(rèn)證考核的技術(shù)條件；
l 根據(jù)規(guī)劃任務(wù)，滿足“平時(shí)巡檢保障”和“戰(zhàn)時(shí)伴隨保障”要求；
l 滿足車載運(yùn)輸和車基環(huán)境條件，適應(yīng)規(guī)劃任務(wù)內(nèi)裝備快速計(jì)量保障要求；
l 具備可二次開發(fā)的通用性，以及根據(jù)對(duì)象和實(shí)際需要進(jìn)行增減的模塊化設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)多型號(hào)武器裝備的“外特性保障”要求；
l 強(qiáng)化安全性設(shè)計(jì)，具有良好的可溯源性、可互換性、可靠性和可維修性；
l 具備信息處理和通信能力，能夠快速準(zhǔn)確地分析和報(bào)告保障結(jié)果，適時(shí)反饋武器裝備的計(jì)量統(tǒng)計(jì)管理信息和輔助決策信息。
l 具有覆蓋規(guī)劃任務(wù)90%以上被檢裝備參數(shù)項(xiàng)目的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)資源，系統(tǒng)各參量測量不確定度滿足被檢裝備允許誤差極限1/3～1/5的計(jì)量技術(shù)要求；
l 滿足規(guī)定環(huán)境條件下的穩(wěn)定性指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)大綱規(guī)定的各項(xiàng)例行試驗(yàn)驗(yàn)證要求；
l 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)資源的集成，能夠保證同類最高測量標(biāo)準(zhǔn)的唯一性，同類參量的等級(jí)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮其傳遞或溯源關(guān)系；
l 以保障時(shí)效性、可靠性為目標(biāo)，以“外特性”校準(zhǔn)或檢定為主要手段，具備快速保障和原位保障能力，盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量、介入式測量和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、判讀、報(bào)告及歸檔要求。
車基計(jì)量工作站和便攜式檢定儀以測量過程控制方法和基于趨勢預(yù)測的測量過程控制模型為基礎(chǔ)，依據(jù)“通用硬件平臺(tái)+通用軟件平臺(tái)+專用轉(zhuǎn)接適配器+專用測試程序”的思路，建立綜合機(jī)動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)。即以通用硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)構(gòu)建成通用自動(dòng)化測試平臺(tái)基本型；分型號(hào)按被檢裝備保障要求配置專用轉(zhuǎn)接適配器和計(jì)量檢定測試程序，以適應(yīng)多種型號(hào)、多類型儀器設(shè)備的檢定校驗(yàn)需求；根據(jù)不同任務(wù)和保障需求，分別選擇或研制 “儀器級(jí)”模塊資源（VXI總線資源）和“板級(jí)”模塊資源（PC總線資源），構(gòu)建兩個(gè)層次的系統(tǒng)硬件平臺(tái)，并使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展、可重新配置的能力。
通用計(jì)量綜合保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循以下諸原則：
l 遵循相關(guān)的國標(biāo)、國軍標(biāo)，參照相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)；
l 充分考慮軍事計(jì)量特點(diǎn)，確保系統(tǒng)既能滿足計(jì)量溯源要求，又能可靠、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)量值傳遞；
l 按工程方法設(shè)計(jì)，始終貫徹可靠性、安全性、電磁兼容性、維修性諸設(shè)計(jì)原則；
l 車基系統(tǒng)和便攜式儀器相結(jié)合、集中式與分布式結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以滿足軍事計(jì)量保障的機(jī)動(dòng)性、時(shí)效性要求；
l 對(duì)于量值準(zhǔn)確度要求較高、數(shù)量較少、復(fù)雜程度較大的的檢定對(duì)象，采用基于VXI、GPIB總線的綜合ATE（自動(dòng)測試系統(tǒng)）平臺(tái)，既集中式車基計(jì)量工作站實(shí)施保障；對(duì)于量值準(zhǔn)確度要求相對(duì)較低、數(shù)量較多的檢定對(duì)象，采用基于PC總線的便攜式檢定儀實(shí)施保障，以支持多工位并行工作，提高單位時(shí)間內(nèi)的保障效率；
l 采用現(xiàn)代自動(dòng)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，ATE平臺(tái)和TPS相對(duì)獨(dú)立開發(fā)，并充分考慮ATE平臺(tái)的通用性、可擴(kuò)展性； ATE硬件平臺(tái)以滿足功能檢測與量值傳遞為前提，以硬、軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化組合為手段，力爭獲得較高的性能/價(jià)格比。
車基計(jì)量工作站硬件平臺(tái)主要有控制計(jì)算機(jī)、VXI儀器、GPIB儀器、通用測試接口和自檢自校適配器組成。
網(wǎng)絡(luò) 被測設(shè)備UUT GPIB MXI-II 車基計(jì)量工作站硬件模塊配置 數(shù)字萬用表 多功能模塊 波形發(fā)生器 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 開關(guān)資源 多產(chǎn)品校準(zhǔn)器 數(shù)字示波器 高穩(wěn)時(shí)基 輔助設(shè)備 程控高功率信號(hào)源 程控高功率負(fù)載 其它輔助設(shè)備
計(jì)算機(jī)為加固型便攜式計(jì)算機(jī)，方便在車基平臺(tái)和地面工作；VXI儀器安裝在一個(gè)VXI機(jī)箱中；GPIB儀器作獨(dú)立儀器或上架組成系統(tǒng)；輔助設(shè)備為專門研制的程控可調(diào)負(fù)載和程控調(diào)壓器設(shè)備；通用測試接口固定在VXI機(jī)箱上，可靈活配置和擴(kuò)展系統(tǒng)測試功能；自檢自校適配器用于系統(tǒng)自檢和量值傳遞。
通用測試接口采用6模塊的VP90 Reserver 框架，配置了5個(gè)VP90模塊，分別設(shè)置為普通資源模塊和射頻等待擴(kuò)展資源模塊。
適配器主要用于系統(tǒng)硬件資源自檢自校和對(duì)被檢設(shè)備的連接，原設(shè)計(jì)分兩部分獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，實(shí)際研制過程中為降低適配器（TUA）成本，對(duì)TUA的功能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)硬件資源自檢自校、內(nèi)部量傳，手動(dòng)測試。精密電源檢定，通用儀器檢定和多個(gè)型號(hào)綜合測試設(shè)備檢定等多個(gè)功能用一個(gè)TUA實(shí)現(xiàn)。
便攜式通用檢定儀硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)為更利于集成的可配置、可裁剪的通用型硬件平臺(tái)，其硬件資源分為基本資源、擴(kuò)展資源和輔助設(shè)備三部分。基本資源由通用硬件資源構(gòu)成基本系統(tǒng)（最小系統(tǒng)）；擴(kuò)展資源為針對(duì)不同檢定對(duì)象的專用測試模塊，輔助設(shè)備是用于交直流電源檢定的程控電源、程控功率負(fù)載。以基本系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)檢定對(duì)象的功能與指標(biāo)，適當(dāng)選擇擴(kuò)展資源和輔助設(shè)備，構(gòu)成不同測試功能的硬件平臺(tái)?？膳渲糜布脚_(tái)模型如圖所示。
通用硬件平臺(tái) ＝ 基本系統(tǒng) ＋ 擴(kuò)展資源 ＋ 通用測試接口 ＋ 輔助資源 應(yīng)用硬件平臺(tái) ＝ 基本系統(tǒng) ＋ 擴(kuò)展資源子集 ＋ 測試接口子集 ＋ 輔助資源子集 選用 可配置的便攜式通用檢定儀硬件平臺(tái)框圖 選用
基本系統(tǒng)組成框圖如圖所示。
擴(kuò) 展 總 線 便攜式通用檢定儀機(jī)箱 液晶顯示器 PC-104總線 20路 隔離DO卡 (選配) 多路隔離放大模塊 基本直流電源 鍵盤、鼠標(biāo) 擴(kuò)展 總線 與 8路隔離DI 隔離數(shù)字I/O接口 計(jì)算機(jī)接口 便攜式檢定儀基本系統(tǒng)組成框圖 開關(guān)矩陣模塊
基本系統(tǒng)主要由嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、定時(shí)/計(jì)數(shù)模塊、擴(kuò)展板接口模塊、隔離數(shù)字I/O模塊、程控隔離放大模塊、10槽擴(kuò)展總線底板、基本電源便攜式機(jī)箱等組成。
擴(kuò)展模塊包括電壓/電流信號(hào)源模塊、電壓/電流測量模塊、高壓/高阻網(wǎng)路模塊、精密電阻網(wǎng)路模塊、頻率/脈寬測量模塊、升壓變壓器、搖表手柄旋轉(zhuǎn)控制模塊等。
通用軟件平臺(tái)按使用功能劃分，主要有資源配置與管理、自檢/自校與量傳、檢定程序開發(fā)、檢定程序運(yùn)行管理、手動(dòng)測試、報(bào)表生成與管理和用戶操作管理七個(gè)功能系統(tǒng)組成。
測試資源配置與管理系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)ATE物理層的模型表達(dá)及數(shù)據(jù)庫描述； ATE硬件系統(tǒng)的可重構(gòu)性、可擴(kuò)展性和可互換性；ATE資源的儀器驅(qū)動(dòng)層與物理層的分離；實(shí)現(xiàn)測試程序的可移植性；創(chuàng)建測控計(jì)算機(jī)、TPS、 ATE平臺(tái)資源相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境；提供仿真調(diào)試功能，支持測試程序（TP）與ATE平臺(tái)的相對(duì)獨(dú)立開發(fā)、調(diào)試；實(shí)現(xiàn)部分功能的容錯(cuò)、故障隔離與屏蔽等。
量值保證與管理軟件有系統(tǒng)檢查、量值傳遞、參數(shù)修正、系統(tǒng)考核、數(shù)據(jù)上傳和幫助五部分功能模塊組成，提供系統(tǒng)檢查、考核、內(nèi)部自校準(zhǔn)和系統(tǒng)溯源功能，同時(shí)還提供系統(tǒng)內(nèi)部量值修正和預(yù)測功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的量值偏差修正和視情核查。
測試程序開發(fā)運(yùn)行系統(tǒng)是針對(duì)導(dǎo)彈裝備計(jì)量檢定流程和使用人員設(shè)計(jì)的獨(dú)立子系統(tǒng)，主要有檢定程序管理、檢定任務(wù)管理、檢定程序運(yùn)行三個(gè)功能模塊組成，主要用于TP的開發(fā)、調(diào)試和檢定任務(wù)的運(yùn)行。該系統(tǒng)以圖形界面方式提供給用戶檢定程序的二次開發(fā)、調(diào)試、運(yùn)行環(huán)境。在該系統(tǒng)下，用戶以填表格的方式編寫調(diào)試TPS，以面向信號(hào)的方式對(duì)底層測試資源進(jìn)行操作，允許用戶仿真或?qū)嶋H執(zhí)行檢定任務(wù)，檢定結(jié)果保存在本機(jī)數(shù)據(jù)庫中。這一方式與讓用戶使用VB 或VC++語言調(diào)用儀器硬件驅(qū)動(dòng)函數(shù)接口去編寫TPS的方式相比，具有簡單、易學(xué)、易用的特點(diǎn)，用戶只要清楚自己的測試流程即可編制并生成測試程序（TP）。
綜合機(jī)動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)的研制開發(fā)，不僅提升了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平，同時(shí)也為綜合計(jì)量保障體系的建立奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，改變了主要依靠送檢和裝備現(xiàn)場離位檢定的計(jì)量保障方式。綜合計(jì)量保障體系以建立型號(hào)裝備通用資源硬件平臺(tái)和免編程軟件平臺(tái)為基礎(chǔ)，集成自動(dòng)化綜合檢定系統(tǒng)，以適應(yīng)多型號(hào)裝備的現(xiàn)場機(jī)動(dòng)保障要求；適應(yīng)現(xiàn)場和機(jī)動(dòng)計(jì)量保障工作要求，基于車基環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建真正意義上的野外小型機(jī)動(dòng)的計(jì)量站，從而為構(gòu)建起綜合計(jì)量保障體系奠定基礎(chǔ)。
綜合計(jì)量保障體系建立包括建立系統(tǒng)的核查標(biāo)準(zhǔn)和傳遞標(biāo)準(zhǔn)，用于系統(tǒng)自身的量值傳遞和測量過程控制；建立歷史記錄數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，方便對(duì)歷次計(jì)量檢定記錄查詢、驗(yàn)證和分析；通過系統(tǒng)測量過程控制技術(shù)、系統(tǒng)量值漂移控制和誤差超限分析技術(shù)的綜合應(yīng)用，建立測量過程統(tǒng)計(jì)控制模型和系統(tǒng)測量不確定度預(yù)測模型，用于準(zhǔn)確、有效評(píng)判系統(tǒng)性能是否在控制范圍內(nèi)，以保證計(jì)量保障工作的有效性。
為實(shí)現(xiàn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)特性要求，綜合機(jī)動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)建立了系統(tǒng)核查標(biāo)準(zhǔn)和傳遞標(biāo)準(zhǔn)。傳遞標(biāo)準(zhǔn)向上溯源后，通過系統(tǒng)內(nèi)部自校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部量傳。由高穩(wěn)晶振、多產(chǎn)品校準(zhǔn)器和示波器作為系統(tǒng)的電學(xué)低頻、高頻信號(hào)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)（參考標(biāo)準(zhǔn)），由數(shù)字萬用表、高穩(wěn)定時(shí)計(jì)數(shù)器作為核查標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控系統(tǒng)的性能。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO10012-2建立測量過程控制方案，根據(jù)方案確定系統(tǒng)受控評(píng)定模型，監(jiān)控系統(tǒng)量值漂移，量值離散指標(biāo)是否受控。系統(tǒng)測量過程控制方案模型如圖所示。
綜合計(jì)量檢定系統(tǒng)是在對(duì)計(jì)量保障對(duì)象多年保障實(shí)踐基礎(chǔ)上，以大量歷史保障數(shù)據(jù)的積累、分析和反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果等第一手資料為技術(shù)依據(jù)研制完成的。在規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中，充分考慮了不同資源在綜合環(huán)境下對(duì)測量不確定度產(chǎn)生影響因素，如信號(hào)轉(zhuǎn)接、切換、隔離和調(diào)理的影響；使用環(huán)境的影響；測試控制過程與數(shù)據(jù)處理的影響等，從而保證了標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的測量不確定度在受控限值范圍內(nèi)。
根據(jù)裝備計(jì)量保障需求，綜合分析系統(tǒng)集成要求，以高穩(wěn)定性貨架產(chǎn)品、組件和自研組件、模塊為基礎(chǔ)，確定ATE集成的邏輯關(guān)系和信號(hào)通路，設(shè)計(jì)無源適配器，通過功能組件和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、物理加固和防護(hù)處理，完成ATE平臺(tái)集成。
根據(jù)系統(tǒng)配置，建立系統(tǒng)自檢、自校準(zhǔn)模型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化功能、性能檢測和系統(tǒng)的自動(dòng)化計(jì)量；通過系統(tǒng)自檢自校，建立平臺(tái)自身的核查結(jié)果數(shù)據(jù)庫。在計(jì)量檢定現(xiàn)場，通過系統(tǒng)自校準(zhǔn)和測量過程控制，核查平臺(tái)性能是否滿足要求，以此作為評(píng)判該次計(jì)量過程是否有效的依據(jù)。
構(gòu)建硬件資源全開放式結(jié)構(gòu)，即硬件平臺(tái)所有資源的全部引出線直接連接到通用測試接口，并通過無源接口適配器對(duì)硬件資源進(jìn)行配置。硬件資源全開放式結(jié)構(gòu)使得硬件資源的 “集成”和“裁減”更加方便，有利于資源的配置和整合，有利于系統(tǒng)的二次開發(fā)和利用。
通用測試接口適配器設(shè)計(jì)開發(fā)采用標(biāo)準(zhǔn)的ITA-ICA連接方式，設(shè)計(jì)開發(fā)無源接口適配器，最大限度地適應(yīng)“多型號(hào)通用”要求，實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)接與通用測試接口二項(xiàng)功能。一方面可大大減小適配器的體積，便于系統(tǒng)與被檢對(duì)象的連接；另一方面物理連接方式，穩(wěn)定可靠，減少了引入系統(tǒng)誤差的環(huán)節(jié)，保證了計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性和可靠性；再則，接口適配器的設(shè)計(jì)和研制工作更為簡單，便于針對(duì)其他型號(hào)裝備進(jìn)行接口適配器的二次開發(fā)，增強(qiáng)了系統(tǒng)再開發(fā)功能。
軟件平臺(tái)采用系統(tǒng)資源管理技術(shù)，提供一個(gè)系統(tǒng)硬件資源管理器，對(duì)硬件平臺(tái)所有儀器、設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理、調(diào)度。
軟件平臺(tái)提供一個(gè)檢定程序免編程開發(fā)環(huán)境，包括提供一組面向信號(hào)硬件資源調(diào)用命令和一組包括跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、判跳，時(shí)鐘等的測試流程控制命令；提供一個(gè)常用的數(shù)據(jù)處理軟件包和一個(gè)數(shù)據(jù)處理公式編輯器，用戶可以自定義數(shù)據(jù)處理公式，直接嵌入到測試程序中；提供填表形式的免編程開發(fā)環(huán)境，用戶僅需在一個(gè)友好的交互式環(huán)境下描述檢定任務(wù)需求，通過 “填表形式”即可完成檢定程序的開發(fā)；提供檢定程序仿真運(yùn)行機(jī)制，以交互形式進(jìn)行檢定程序的查錯(cuò)、排錯(cuò)。
軟件平臺(tái)提供計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)資源的優(yōu)化配置模型，對(duì)新的計(jì)量保障任務(wù)需求，適時(shí)提供可利用的最優(yōu)化資源選取目錄；提供基于試驗(yàn)、歷史記錄統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ)的量值補(bǔ)償、修正“經(jīng)驗(yàn)”數(shù)學(xué)模型庫，以方便用戶在不同環(huán)境條件下，實(shí)現(xiàn)更加精確的計(jì)量檢定。
綜合計(jì)量檢定系統(tǒng)是采用先進(jìn)的總線技術(shù)，運(yùn)用系統(tǒng)工程技術(shù)方法組織完成的綜合性計(jì)量保障裝備。系統(tǒng)可靠性要求高、技術(shù)集成復(fù)雜、研制難度大，因此，研制過程中必須首先做好前期總體的論證和預(yù)研等基礎(chǔ)工作。前期論證主要明確“保什么”、“保到什么程度”、“誰來?！奔葱枨蠛鸵蟮葐栴}；前期預(yù)研工作主要確定“怎樣?！?、“用什么?！?、“能不能?！奔幢Ｕ戏绞?、實(shí)現(xiàn)途徑和保障效果等問題，在此基礎(chǔ)上明確總體技術(shù)指標(biāo)和要求，確定研制技術(shù)思路。
分系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，自身穩(wěn)定性和抗“干擾”能力、量值的可溯源性和傳遞過程的準(zhǔn)確性、可靠性是計(jì)量保障設(shè)備區(qū)別于一般自動(dòng)測試設(shè)備的關(guān)鍵。為保證整個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)確度滿足要求，采用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)不確定度進(jìn)行預(yù)測，對(duì)于測量過程進(jìn)行建模修正，保證量值的準(zhǔn)確性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必然要求。實(shí)現(xiàn)過程中要堅(jiān)決貫徹總體思路和要求，充分考慮計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的特性要求，認(rèn)真分析關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)，明確系統(tǒng)界面和最終成果形式，避免途徑過于寬泛、實(shí)現(xiàn)過于隨意的問題。
抓好階段性成果驗(yàn)收和試驗(yàn)驗(yàn)證工作。階段性成果驗(yàn)收要認(rèn)真分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)冗余，強(qiáng)化功能實(shí)現(xiàn)要求，確定指標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況，明確技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)驗(yàn)證要充分，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和條件，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)工藝，提高研制工作質(zhì)量，搞好整體系統(tǒng)集成。
