一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法

摘要

本发明公开了一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法；包括有以下方法步骤：步骤1：连接机载通导系统测试端、信号转接箱、信号激励/采集模块与主控软件平台；步骤2：提供运行测试环境；步骤3：判断是否需要在数据库中添加交联系统故障信息数据以进行故障模拟测试；步骤4：将场景重构下的环境测试信号与交联系统故障仿真信号数据保存于数据库；步骤5：在主控软件平台中操作控制信号激励/采集模块对已编码的信号进行采集；步骤6：再次操作主控软件平台控制信号激励/采集模块对测试信号进行采集与解析。本发明方法减少测试耗时与成本，能够有效提升飞机通导系统的总装测试及日常检修效率。

权利要求

1.一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，其特征在于，包括有以下方法步骤：步骤1：连接机载通导系统测试端、信号转接箱、信号激励/采集模块与主控软件平台，选择测试项与待测信号；

步骤2：提供运行测试环境，构建运行环境与接口响应映射矩阵，确定接口激励与工作状态，建立包含各种信号所对应的相关描述及定义的数据库；

步骤3：判断是否需要在数据库中添加交联系统故障信息数据以进行故障模拟测试，若需要进行故障模拟测试，则在交联系统仿真模型中注入故障并仿真，若仅进行通导系统环境信号测试，则无需额外操作；

步骤4：将场景重构下的环境测试信号与交联系统故障仿真信号数据保存于数据库；

步骤5：在主控软件平台中操作控制信号激励/采集模块对已编码的信号进行采集，并通过信号转接箱将信号发送至通导系统控制单元以执行机上通导系统与交联系统的虚拟联调测试任务；

步骤6：再次操作主控软件平台控制信号激励/采集模块对通导系统与交联系统虚拟联调下行测试信号进行采集与解析，将测试信号结果保存至数据库，同时显示于主控软件平台UI界面。

2.根据权利要求1所述的一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，其特征在于：所述主控软件平台包括信号数据库、通导系统模型和交联系统模型。

3.根据权利要求1所述的一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，其特征在于：所述主控软件平台包括有板卡控制程序、采集解析程序和发送处理程序。

说明书

一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法

技术领域

[0001] 本发明属于飞行通导系统领域，具体涉及一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法。

背景技术

[0002] 飞机交付前需要对各系统进行总装测试地面功能试验以验证产品功能完整性，在飞机总装测试过程中，现行的通导系统测试方法需要人为测试，且要求其它飞机系统总装完成度较高，这就造成系统测试耗时较长且测试成本较高。空客公司为解决总装测试时间成本高的问题，采用软件与硬件结合的飞机总装集成测试系统，能够实现各系统的独立测试。基于此，本发明提出一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，此测试方法不要求实际交联系统安装完毕，仅通过交联系统仿真模型对实际交联系统进行虚拟替代，兼具场景重构及故障模拟功能，完成自动测试，提高测试效率。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 本发明提供如下技术方案：一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，包括有以下方法步骤：

[0005] 步骤1：连接机载通导系统测试端、信号转接箱、信号激励/采集模块与主控软件平台，选择测试项与待测信号；

[0006] 步骤2：提供运行测试环境，构建运行环境与接口响应映射矩阵，确定接口激励与工作状态，建立包含各种信号所对应的相关描述及定义的数据库；

[0007] 步骤3：判断是否需要在数据库中添加交联系统故障信息数据以进行故障模拟测试，若需要进行故障模拟测试，则在交联系统仿真模型中注入故障并仿真，若仅进行通导系统环境信号测试，则无需额外操作；

[0008] 步骤4：将场景重构下的环境测试信号与交联系统故障仿真信号数据保存于数据库；

[0009] 步骤5：在主控软件平台中操作控制信号激励/采集模块对已编码的信号进行采集，并通过信号转接箱将信号发送至通导系统控制单元以执行机上通导系统与交联系统的虚拟联调测试任务；

[0010] 步骤6：再次操作主控软件平台控制信号激励/采集模块对通导系统与交联系统虚拟联调下行测试信号进行采集与解析，将测试信号结果保存至数据库，同时显示于主控软件平台UI界面。

[0011] 较佳的，所述主控软件平台包括信号数据库、通导系统模型和交联系统模型。

[0012] 较佳的，所述主控软件平台包括有板卡控制程序、采集解析程序和发送处理程序。

[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0014] 本发明方法通过对飞机各系统的场景重构与故障模拟，通过构建虚拟测试环境与测试信号数据库，完成对实际飞机通导系统的虚拟联调测试，减少测试耗时与成本，能够有效提升飞机通导系统的总装测试及日常检修效率，具有重要意义与工程价值。

附图说明

[0015] 图1为飞机通导系统虚拟联调测试系统总体架构图；

[0016] 图2为飞机通导系统虚拟联调方法流程图；

[0017] 图3为测试过程具体实现逻辑框图。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 实施例1

[0020] 请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：

[0021] 一种兼具场景重构及故障模拟的飞机通导系统虚拟联调方法，通过为测试任务提供虚拟测试环境，构建测试环境信息与交联系统信号数据库，完成总装联调测试。

[0022] 此方法需建立测试硬件平台、主控软件平台及交联系统仿真模型，其中硬件平台包括信号转接箱、信号板卡连接器与信号激励/采集模块；主控软件平台包括信号板卡控制程序、测试信号数据库、采集信号解析模块、发送信号处理模块及UI操作界面等；各交联系统不仅包含通导系统中典型的DME测距系统、ILS仪表着陆系统、VHF/HF收发系统、VHF全向测距VOR系统、ATC空中交通管制系统等，还包含其他飞机系统，如电源系统、飞控系统、仪表系统等，采用LABVIEW软件搭建各系统模型并仿真获取所需信号，在故障模拟中考虑天线耦合器故障、射频RF故障、ILS故障以及其他飞机系统故障等。主控软件及各交联系统模型都运行在信号激励/采集模块中的板卡控制器上。

[0023] 联调测试过程中，待测信号包含模拟信号、离散信号与总线信号，需要针对不同数据类型提供运行测试环境，构建运行环境与接口响应映射矩阵，确定接口激励与工作状态，由此建立包含各种信号所对应的相关描述及定义的数据库。数据库中包含模拟数据库、离散数据库与429总线数据库，每部分数据库包含数据管理、数据调用与数据存储功能。此外，数据库中还包含通导系统各子系统模型、其他交联飞机系统模型与故障模型仿真信号，在实际总装测试过程中可利用所建数据库代替真实交联系统完成测试，即实现不同系统虚拟重构联调测试。

[0024] 步骤5、6中具体测试过程如图3所示，主控软件对保存于数据库中的不同类型信号数据进行编码，定义编码格式、标志码、信号名称、各数据位所代表的信号含义及源/目的地等信息，然后主控软件平台控制信号激励/采集模块对已编码的不同类型信号采用不同板卡进行采集，信号采集板卡包括电感采集板卡、多功能DAQ板卡及ARINC429总线板卡等，通过信号转接箱将信号发送至通导系统控制单元，由控制单元发送指令以进行机上通导系统与交联系统的虚拟联调。测试完成后，由信号激励/采集模块再次对虚拟联调下行测试信号进行采集与解析，包括HF/VHF射频收发机信号、GPS收发机信号、DME测距机信号及语音信号等，最后将测试信号结果保存至数据库，同时显示于主控软件平台UI界面，至此完成系统联调测试。

[0025] 随着飞机系统集成程度越来越高，各系统间交联关系越来越复杂，总装测试技术逐步向虚拟化与智能化方向发展。机载通导系统用于飞机在起飞、航行和着陆等阶段，通过机载话音/数据通信、无线电导航设备和监视设备完成信息获取、信息交换和信息处理，引导飞机按预定航路安全飞行的重要机载系统，是保障飞机飞行安全，为飞行员和乘客提供安全可靠飞行环境的必备技术手段。本发明方法通过对飞机各系统的场景重构与故障模拟，通过构建虚拟测试环境与测试信号数据库，完成对实际飞机通导系统的虚拟联调测试，减少测试耗时与成本，能够有效提升飞机通导系统的总装测试及日常检修效率，具有重要意义与工程价值。

[0026] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。