单位文秘网 2022-02-19 08:06:27 点击: 次
摘 要:通用飞机综合航电测试系统,主要承担着系统测试、维护等方面工作,依托虚拟仪器技术,通过通用接口总线模块,完成虚拟仪器总线接口板的信号获取与输出工作,整个测试流程包括系统平台硬件与测试软件两部分内容。在软件方面利用图形化编辑语言程序驱动模块,对测试仪器的硬件平台进行控制。本文主要对通用飞机综合航电测试系统设计进行研究,应用中发现该系统的安全性、稳定性很高,能够在日常维护与故障检测中投入使用。
关键词:通用飞机;综合航电测试系统;合成仪器技术
中图分类号:TN99 文献标识码:A 文章编号:2095-8595 (2017) 05-057-003
电子科学技术 URL: http//.cn DOI: 10.16453/j.issn.2095-8595.2017.05.015
Abstract: The general aircraft integrated avionics test system is mainly responsible for system testing, maintenance and other aspects. Based on the virtual instrument technology, through the bus interface module, virtual instrument signal acquisition and output bus interface board, the entire testing process including hardware and software system platform of two parts. In the software aspect, the hardware platform of the testing instrument is controlled by using the graphical editor language program driver module. In this paper, the general avionics integrated avionics test system is studied. It is found that the system has high security and stability, and can be put into use in routine maintenance and fault detection.
Key words: General Aircraft;Integrated Avionics Test System;Synthesis Instrument Technology
引言
通用飞机综合航电测试系统是飞机中的重要组成部分,其复杂的设计理念保证了系统整体性能较高,但也对航电系统维修养护制造了障碍。综合航电测试系统包括两方面内容:设计方案、内容结构。飞机搭载航电系统更多考虑的是系统设备的整体性能,但若从研发费用和功效方面来看,综合航电测试系统还有很多值得改进的地方。飞机航电系统旨在帮助飞机完成特定的作战任务,因此对其的日常维护与技术指标檢测,就显得尤为重要[1]。
1 综合航电测试系统的硬件组成及功能
综合航电测试系统的总体设计思路,是在保障设备安全性、稳定性的前提下,提高通用测试系统的能量转换效率,最大程度降低运行成本。测试系统分为硬件系统、软件系统两个模块,模块化硬件和软件测试方案中的电源,为整个测试系统提供电力、激励信号,并收集测试系统的反馈信号信息,计算出电路内部的频率、时间、相位、电压、电流、阻抗等参量的测量结果。在电参量与标准数值的比较中,能够发现电路各部位存在的异常情况,以便尽早对其进行处理。在机载航电系统的测试过程中,无需对被测系统进行拆除处理,而只需将飞机中的线缆与被测设备断开连接即可,随后再与测试系统电缆相连[2]。
硬件平台包括系统控制器、航电系统测试平台两部分,测控计算机、打印机、显示器、键盘等共同构成了完整的系统控制器。其中测控计算机包括ATX主板、插槽式单板电脑两部分,电脑中内置有Backplane模式的串行插槽、通用接口总线插槽。测控系统控制器主要完成软件程序的开发工作,并将软硬件的兼容性调试到正常状态。航电系统测试平台测试主要有以下几部分组成:数字示波器、波形发生器、数字输入/输出端口、矩阵开关、电源开关、综合测试仪、射频信号源、频谱分析仪、功率计、程控电源等。其中通用接口总线仪器可以用一条总线互相连接若干台装置,虚拟仪器总线运用统一方法与文件的编制方法,来增加硬件的兼容性,不断推动系统的开放式升级。综合测试仪、射频信号源、频谱分析仪、功率计、程控电源,共同构成整个通用接口总线仪器系统;数字示波器、波形发生器、数字输入/输出端口、矩阵开关、电源开关,则构成了VXI总线仪器的整体结构。通用接口总线仪器系统的最高接入电压为28 V直流电,交流电压为115V,频率为400Hz。VXI卡机架式总线仪器采用Backplane模式总线进行传输速度,主板接口为Firewire火线接口。通用飞机综合航电测试系统硬件结构如图1所示[3]。
2 综合航电系统的整体构成与软件平台
2.1 通用飞机综合航电测试系统的整体构成
综合航电测试系统的硬件平台,旨在为软件平台提供有效的物理资源支持。硬件平台搭建过程中,要充分考虑综合航电系统的软件、功耗等物理特性,通过内存管理页面置换算法进行软件测试,以保证测试系统性能符合要求。航电测试系统软件平台搭载Windows操作系统,运用美国国家仪器的图形化编辑语言G编写程序,编写符合需要的代码环境。测试系统的整体构架为:航电测试系统内存管理页面置换算法,通过适配系统完成与开关系统的连接活动,其中图形化编辑语言G编写程序在其中起到匹配作用。测试程序软件系统在激励电流环境中运行,图形化编辑语言G编写程序的输入或输出,都有相应的软件系统对其进行激励评估,以确保软件系统性能负荷符合要求,必要时可将系统更换单元进行拆卸,维持系统的正常运转。最后将测试数据输出到系统控制器中,客户可以在显示器中看到相应的测试信息,也可以对系统测试结果进行保存和打印[4]。
2.2 通用飞机综合航电测试系统的软件架构
2.2.1 上层功能模块
上层功能模块的主要作用为完成人机交互活动,用户可以方便快捷从测试平台中获得想要的信息。上层人机交互模块包括平台自检模块、模式选择模块、性能测试模块、故障诊断模块、数据管理模块等,所有模块共同完成平台检测、性能分析、故障诊断、数据处理的工作。其中自检模块能够完成整个适配系统和开关系统的检测工作,模式选择旨在测试图形化编辑语言G编写程序的运行情况。振荡器、数据采集卡在性能测试模块的激励电流下,发出模数信号激励,并通过软件系统对其进行数据的分析处理,得出最终的测试结果。数据管理是人机交互的最终目标,在对测试结果分析后,即能发现系统出现故障的部位,并对其进行模块修复工作[5]。
2.2.2 设备驱动与性能检测模块
综合航电测试系统以图形化编辑语言G,作为驱动程序编写的底层代码。驱动程序分为初始子虚拟仪器、读写虚拟仪器等模块,图形化编辑语言G程序在子虚拟仪器编写完成后,就可以对整个测试仪器进行控制。通用接口总线模块包括读、写两部分,该模块也以图形化编辑语言G,作为驱动程序编写的底层代码,读、写接口总线在系统中起到控制信号的输入、输出作用,并对子虚拟仪器的数值波动展开参数调整,通过模块编程连接后进入到函数的循环过程中。
而性能检测模块则主要对人机交互中的输出信号展开数据分析,异步传输标准接口协议、智能仪表协议、飞机总线协议、以太网协议分别为不同的信号传输方式。每一类数据协议中存在多种飞机参数信息,性能检测模块就是通过从输出信号中读取参数信息,来判断系统的性能故障问题。异步传输标准接口协议和智能仪表总线协议,都属于串口通信协议的下属协议。异步传输标准接口协议主要传输系统的配置信息,而智能仪表总线协议,则用来传输数据系统传感器、信息处理器的参数变换情况。下面以智能仪表总线协议的参数测试过程,作为性能检测模块的主要案例进行讲解:智能仪表总线协议的参数测试过程,主要包括RS485配置、转速数据处理两部分。RS485配置包含波特率、停止位、数据位、流量控制、二进制奇校验、偶校验等多个部分,这一流程要完成参数设置的任务。在RS485配置流程实施完毕后,经由开放串口将数据信息传输到转速数据处理模块。转速数据处理模块主要进行数据的分析处理工作,数据处理后再运用图形化编辑语言G进行编程,最终结果显示在显示屏幕上,方便用户的编辑、保存和打印。飞机总线协议、以太网总线协议要先进行通用总线协议的转换,再运用图形化编辑语言G展开代码编写。
2.3 综合航电系统的测试操作流程
综合航电系统的测试,分为软件测试、硬件测试两部分。硬件测试部分,首先应初始化所有的硬件设施,利用关系数据库管理系统进行硬件数据的信息读取,这便进入了软件测试的部分。软件测试需要用户输入个人信息,登录到被测系统平台展开硬件检测,来判断硬件线路运转的状态,以及系统硬件与软件适配的兼容性问题。然后再通过图形化编辑语言G编写程序,展开系统功能与性能的测试活动,并分析测试中潜在的故障信息,对发生的故障要做出妥善处理。
3 综合航电系统测试与分析
综合航电系统测试设备的模块化特征,能够大大削减其硬件系统、输出信号的测试流程,使测试结果更加准确、高效。大多数综合航电系统的维护,可以在飞机执行任务间隙快速完成,同时也减少了测试设备的数量与测试环节。这种高效能比的模块化测试,可以更加科学的对航电系统进行日常维护语故障排除,尽可能延长机载设备使用寿命。在部队执行军事化任务的过程中,快速航电系统测试大大提高了部队的反应速度,对于部队的紧急作战非常有利。在对多个综合航电系统的测试结果比较后,得出测试的系统误差数据如下:综合航电系统中的适配系统、开关系统、系统控制器等硬件设施,为测试误差的主要来源;除此之外,多通道无源光器件损耗测试仪、产发信号仪器等符合国家测试精度的仪器,也是测试误差的主要来源之一。综合航电系统以COM1/COM2、RS485、飞机总线、以太网等国际通用通信协议,作为传输的主要方式,以上协议在测试系统编码、解码过程中起到重要作用。最后,多通道电路传输过程中,也会造成测试的误码结果。瞬时脉冲信号会在电路转换过程中出现,该脉冲会对数字信号产生干扰,已经转换的模拟信号不会受其影响。在COM1/COM2、RS485、飞机总线、以太网等通信协议限制下,数据传输能够自动校正出错的部分。因此测试结果表明:硬件设施为综合航电系统测试误差的主要来源,且测试误差能够满足性能指标的要求。
4 结语
通用飞机综合航电系统测试平台,旨在完成系统的性能检测与故障排除,并最大程度提升系统的效能比,虚拟仪器的应用使整个系统更加稳定。维修人员可以根据内存管理页面置换算法提供的数据信息,完成各个模块的更换与检修工作。因此对于综合航电系统的测试与维护而言,还有着较为广阔的科研提升空间。
参考文献
[1]段容宜,王海斌,杨江,刘英.通用飞机综合航电测试系统的设计与实現[J].电讯技术,2015,4:419-423.
[2]刘祁.某型飞机航电系统通用测试设备的研制[J].机电工程技术,2016,A01:1-6.
[3]赵永红,石磊,谭大维.基于民用飞机航电综合验证平台的架构研究[J].电子技术与软件工程,2014.18:130-132.
[4]易建平,韩庆.飞机综合模块化航电系统总体设计研究[J].科学技术与工程,2010,19:4709-4714.
[5]周小春.飞机综合模块航电电气系统的架构及接口[J].民用飞机设计与研究,2013,A02:13-18.
(责任编辑:单位文秘网) )地址:https://www.kgf8887.com/show-200-99971-1.html
上一篇:“现代”级
版权声明:
本站由单位文秘网原创策划制作,欢迎订阅或转载,但请注明出处。违者必究。单位文秘网独家运营 版权所有 未经许可不得转载使用