1、航天器测试性总体需求
航天器测试性是指以提高航天器产品测试性为目的、对航天器进行遥测参数（可测试性）和遥控指令（可控性）功能设置，以便在地面各个研制阶段的电测过程中、在轨飞行中能及时准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并能及时准确地隔离其内部故障的一种设计特性。
近年来，随着我国航天事业的飞速发展，深空探测、卫星导航等航天任务日益复杂，对航天器系统级高效测试验证、在轨自主可靠运行等方面都提出了迫切的需求，航天产品的可测试性设计已经得到了越来越多的重视。先进的可测试性技术将逐步成为航天系统可靠运行的必要保证，在航天系统设计的开始就考虑系统的测试问题，把可测试性设计与系统的功能性、可靠性、安全性设计结合起来，是未来复杂、智能型航天器研制任务发展的必然趋势。
可测试性设计是为了提高产品自诊断和外部诊断能力，使其能被方便、快速地确定产品状态和隔离故障。深入开展航天器系统级可测试性设计技术研究，有助于提高航天器系统测试和在轨运行中问题的快速分析和准确定位能力。航天器可测试性总体需求一般包括如下几个方面：
（1）基于航天器任务使命的可测试性总体要求。
（2）针对航天器复杂功能模块提高测试验证充分性提出可测试性要求。
（3）针对提高航天器测试验证效率提出可测试性要求。
（4）针对用户已关注和体验提出可测试性要求（可视化等）。
（5）针对航天器某一项功能和性能状态的可测试性要求。
（6）从系统全任务剖面过程，对产品进行FMEA（故障模式影响分析），针对在轨监控、故障诊断及故障隔离的需要提出可测试性要求。
（7）针对航天器关键模块冗余状态提出可测试性要求。
（8）针对航天器智能化管理模块提出可测试性要求。
（9）针对航天器遥测点参数设置和传输周期提出可测试性要求。
（10）针对航天器遥控指令设置、位置选取提出可测试性要求。
（11）针对航天器软件提出可测试要求。
（12）针对航天器硬件提出可测试要求，等等。
2、航天器测试性功能需求
目前航天器测试的考虑一般是在设计的后期对业已成形的单机和分系统进行分析，以确定如何在不影响电路功能的情况下增强其可测试性，典型的办法如增加测试点。这导致整个电路乃至系统的可测试性水平比较低。现有测试方法的缺点主要体现在以下两个方面：
2.1、发现问题定位困难
由于现有的设备在设计时对可测试设计考虑不够充分，仅仅是采用加测试点等专项设计的方法，板级电路测试时测试还较为方便。由于星载电子产品多为封闭壳体结构，且为保证其机电热方面的可靠性，其结构都比较牢固，在单机级、分系统级和系统级测试发现问题后，有时需要对单机内部信号进行观测，不仅测试定位困难，而且存在一定的危险性。
2.2、问题排查手段差
现有的测试方法在很大程度上还依赖于手动测试，每一步测试都需要在待测设备外部连接相应的电缆或测试设备，使用万用表或示波器等进行测量，特别是在问题排查时，手段上还比较低端。
总体而言，现有的星载电子产品采取了一些可测试性设计手段，在自动测试的研究方面也有了一些进展，但可测试性设计思想还没有融入星载电子产品的工程研制过程中，我国现阶段航天器可测试性设计水平仍比较落后，导致功能测试复杂，覆盖性难以保证。
3、航天器测试性能需求
一旦选定了一组合适的测试性参数，就应确定它们的数值，即可测试性指标。可测试性指标的确定取决于系统类型、系统使用逻辑、维修方案，特别是订购方的要求。
由于可测试性指标的确定取决于多种因素，对不同类型的系统和不同的应用可能有不同的数值，参数取值范围是根据已经使用了的技术规范中的规定值而给出的，各指标的数值只是一个参考值，实际上，对于不同的产品类型、不同的维修级别，某个参数的值也会有所差异。
由于可测试性技术在工程上的应用时间有限，目前还不是十分成熟，因而关于可测试性指标的提法，还没有能够达到像可靠性及维修性指标那样，把它分成几个阶段，给出每个参数的门限值和目标值。但对于测试性参数一般都有使用要求（订购方的要求）和设计规范要求（由承制方根据使用要求而制定的规范），设计规范要求是承制方对转承制方提出的比订购方更严格的要求，如要求<5%，而技术规范中则要求不大于1%。
4、航天器测试性接口需求
可测试性接口电路作为一种航天电子产品电气接口形式，对其开展的可测试性评估工作，实际上是根据设计准则的要求，评估航天器产品电路的固有可测试性，确定其是否进行了合理的可测试性设计，对于存在的问题，尽早采取改进措施的控制手段。
在进行可测试性设计评估工作中，以通用可测试性设计准则为基础，根据具体型号和系统特点，对通用可测试性设计准则进行裁剪，确定适合本型号和系统的测试性设计准则。以下是经过裁剪的通用可测试性设计准则，适应航天器产品电路可测试性接口设计使用，规定了可测试性接口设计中应遵循的原则和要求，使设计师方便地将可测试性接口特性结合到产品设计中，不至忽略或遗漏应该考虑到的特性设计条目。
4.1、电子功能划分准则
（1）在接口功能中，被测接口功能应尽可能单一，以便经济地进行故障检测和隔离。
（2）测试所需的电源数目，应与测试设备相一致。
（3）测试要求的激励源的类型和数目应与测试设备相一致。
4.2、测试通路设计原则
（1）应使用连接器，将被测测试电路内部的节点信号引至测试设备。
（2）应提供使测试设备能监控接口电路的时钟，并与之同步的测试点。
（3）应采用缓冲器和多路分配器保护那些因偶然短路而可能损坏的测试点。
（4）应采用有源器件（多路分配器和移位寄存器），以便利用现有的输入插针将需要的内部节点数据传输到测试设备上。
（5）为了与测试设备相兼容，被测单元中的所有高电压在提供给测试通路前应按比例降低。
4.3、元器件选择原则
（1）使用元器件的品种和类型应尽可能少。
（2）在满足性能要求的条件下，优先选择具有好的测试性的元器件和装配好的模块。
（3）优先选择内部结构和故障模式已经充分了解的集成电路。
（4）如果性能要求允许，应提供使用标准件的结构化简单设计，而不是采用非标准件的随机设计。在生成测试序列时，优先考虑常规的、系统化的测试，而不是采用技术难度大的测试。
（5）接口电路使用的元器件应属于同一逻辑系列，若不能使用同一逻辑系列，在互联时应使用通用的信号电平。
（6）应选择不依赖专门时钟频率、不依赖有受控的上升、下降时间和专门传输延时的逻辑装置。
4.4、测试点设计准则
（1）应提供性能监控、检测被测系统/设备功能、估计静态参数和隔离故障的外部和内部测试点。在满足测试要求后，测试点的数量应尽可能少。
（2）测试点应能进行定量测试、性能监控、故障隔离、校准或调整。测试点与新设计的或计划选用的自动测试设备（ATE）兼容。
（3）外部测试点：除另外规定外，包含接口电路的现场可更换单元（LRU）外壳上应提供外部检测点，以便对系统进行核对或监控。外部测试点应尽可能集合在一个外部连接器中，并应配有与外壳相连的保护帽。
原位测试点：外部测试点应能使用外部激励源，以便对系统进行定量检查和测量。当现场可更换单元处于系统安装位置时，无须断开工作连接就可进行检测。通过测试点应能明确故障检测、隔离、校准或调整；对机内测试进行核对或校准。
中间级测试点：每个接口电路都应该提供修理厂级的外部测试点，以便现场可更换单元从系统安装位置取出送到修理厂维修时使用。提供的测试点应能对接口电路进行定量检查、校准或调整以及其他功能试验。当有故障时，自动测试设备利用外部测试点可把故障定位并隔离至工厂可更换单元（SRU），隔离率及模糊度应能最低，即故障初步定位。
（4）内部测试点：每个工厂可更换单元也应提供测试点，以便当工厂可更换单元从现场可更换单元拆下时能使用外部测试设备和激励，对其性能进行测量、校准或调整。内部测试点应能把非失真的信号提供给测试设备，并提供测量输入和输出参数的手段。当有故障时，也能把故障隔离到工厂可更换单元中的部件或零件，隔离率及模糊度应能最低，即故障最终定位。
（5）测试点的选择：被测试单元（UUT）测试点的数目和位置根据下列原则来确定，即：根据故障检测和隔离（定位）要求来选择测试点；选择的测试点应能迅速地通过系统、设备的插头或专用测试插头连接到自动测试设备上；选择测试点时，应确保高电压和大电流符合安全要求；测试点的测量值都以某公共的参考电平为基准；测试点与自动测试设备间采用电气隔离措施，以保证测试不影响设备性能；高电压、大电流测试点，在布局上应与低电平信号的测试隔离；选择测试点时，应把模拟电路和数字电路分开，以便独立测试；测试点的选择应适当考虑合理的自动测试设备测量精度要求。
（6）测试点应有与维修手册规定的一致的明显标识，如编号、字母或颜色。
4.5、电连接器设计准则
器件连接器的触点布局应采取标准形式，电源电压、数字与模拟信号的触点安排应与集成电路中的类似。相同类似的连接器应进行编号，以避免错误连接或损坏。对敏感或高频信号应采用同轴电缆、双绞线或屏蔽线连接，以便最大限度地避免最大干扰。电连接器的机械结构应允许快速更换插针，因为常见的故障是由于不适当处理或拆卸电缆，使触点断开造成的。
连接器应安装在可达位置，以便进行更换和修理。如果仅需更换一个连接器，最好不必拆下整个单元，因为拆卸可能会引起新的故障或降低该单元的可靠性。如果可能，应使用零插拔力连接器，即在插拔连接器时，所需的力最小。为了保证测试目标和测试设备的连接适配更简单高效，器件连接器数量应尽可能少。应避免使用专用的插拔工具。
在与自动测试设备连接测试时，应避免通过中断机械连接或利用IC（集成电路）等的管脚连接获取测试点的数据。因为需要在测试过程中进行人工干预，从而可能会引入错误。通常用于引出印制板或模块内测试点数据的方法的优先顺序如下：
（1）功能连接器，如专用的JTAG接口。
（2）在插针板的边缘增加测试连接器，如专门设计的测试点集合。
（3）在模块中加入附加测试连接器，如额外的集成电路插座。
（4）拆卸机械连接。
（5）使用探头、测试连接插件，如示波器探头、逻辑分析仪的探针。
5、航天器测试性信息需求
航天器测试性的信息需求包括如下几个方面：
（1）遥测遥控、姿态轨道控制等标准灵活的系统业务测试验证能力。以并行自动化测试系统提高传统功能的测试验证效率，以模块化、可重构、可配置、可剪裁的地面测试系统满足不同型号、不同阶段的测试验证需求。
（2）高速信息处理测试验证能力。为航天器平台、有效载荷提供实时信息网络服务，实现信息共享；针对遥感类卫星载荷的数据存储量大、数据传输率高的特点，提供高速、高效的数据压缩服务；为多媒体通信卫星提供星上数据交换要求的星上数据处理功能，以提高通信网络的效率和灵活性。
（3）自主健康管理测试验证能力。此验证能力应具有抗干扰、抗摧毁、自主管理、自主生存能力，在无人干预的情况下，实施整星范围的自主管理，如能源管理、热控管理、故障诊断和恢复等。
（4）空间联网测试验证能力。对星间通信和星座内组网的要求，以星座为单位建立星地互联的空间局域网。
（5）高速数据传输测试验证能力。星地传输数据主要有测控数据和对地观测等有效载荷数据，星间传送数据主要有通信信息和多媒体数据等，随着空间数据网的发展所有数据可实现空间数据网的统一传输。
（6）长寿命和高可靠测试验证能力。此验证能力必须保证系统在寿命期内具有高可靠性。保证系统可靠性的主要措施包括硬件容错设计，软件容错设计，故障检测、隔离与恢复（fault detection，isolation and recovery，FDIR）等。
（7）硬件和软件应具有高度的通用性和可重用性，以实现批量生产，提高快速反应能力，相应地需要并行自动化测试系统提高测试验证效率。
6、航天器测试信号建模及模型库需求
测试信号建模通过描述“测什么”和“怎么测”两方面对被测对象进行测试需求建模。测试信号建模平台是利用可视化图形描述方式，结合信号模型表示方法，通过对信号特征、信号测试状态、信号关系等内容的表达建立一系列模型，从而对被测对象的测试需求进行分析和描述。
为了模型复用，系统中引入了模型演化管理和模型库管理。模型演化管理主要用来跟踪模型的变化情况，即为模型设立若干演化点，作为里程碑。为了反映模型间存在的差异，在模型间可进行比较。模型库管理的作用在于存储可复用模型。
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