民用飞机航电系统自动化测试与管理设计与研究
民用飞机综合航电系统技术分析
I G I T C W技术 分析Technology Analysis62DIGITCW2022.121 民用飞机综合航电系统发展现状本文以波音787和空客A380的综合航电系统为例进行现状分析。
1.1 波音787波音787的综合航电系统采用开放式CCS 结构,具体构成为CDN (通用数据网)、CCR (通用计算设备)、RDC (远程数据采集器)等,构成相对复杂,结构成分较多。
其中,通用计算设备的机柜中安插若干个GCM (通用处理模块)、通用数据网(每秒100兆字节)以及LR M (可更换模块)。
波音787的综合航电系统还整合了非传统航电系统的处理与控制功能,具体包括燃油、环控、防火、电源、起落架、液压、防冰、舱门系统等。
除此之外,其计算机系统以ARINC 653为标准进行设计,以此控制系统改变流程期间的成本投入,同时提高系统的兼容属性,为日后迭代优化等工作提供支持。
该民用飞机的综合航电系统中还采用了网络技术以及与其相兼容的技术,由此可以实现数据的准确、高效传递。
数据链由核心网络、孔底数据链和通用核心系统组成,主要负责外界数据采集与上传。
其中,数据传输期间统一落实AFDX 标准,依托于LED 液晶显示屏的使用以及工业标准GUI 图形界面的设计,满足相关人员的数据查看与操控所需[1]。
1.2 空客A380空客A 380的综合航电系统以I M A 为主,所谓IMA ,是指集成模块化航空电子设备,同时辅以CTOS (商用货架产品)技术和Integeity-178B 操作系统。
在整个系统框架中,该飞机共使用32个IMA 模块,均属于场外可更换模块,分别应用于起落架、显示系统、告警系统、环控系统、引气系统、电传操纵系统、电气系统、自动驾驶系统、燃油系统和液压系统等。
对于该综合航电系统的核心处理以及输入、输出模块而言,其统称为CPIOM ,组成要素较多,构成成分包括PCI 内部互联板、中央处理器线路板、输入线路板等。
民用飞机综合航电系统技术发展研究_孙欢庆
综 述 Overview随着民用飞机的飞行品质、安全性、舒适性和经济性要求的不断提高,飞机制造商应用了大量的先进技术,其中综合航电系统占有重要的地位和份额。
从波音777到空客A380和波音787,民用飞机综合航电系统的技术已经达到了一个前所未有的水平,其典型特征是集成模块化航空电子设备和远程数据采集器的大量使用。
这些系统的使用既体现了当今综合航电技术的最新水平,也预示了未来综合航电技术的发展趋势。
国内外发展状况当今先进民用飞机的综合航电系统都采用了开放式结构、IMA 和先进数据总线等技术,系统的集成度越来越高,功能也越来越强大。
以下分别对空客A380和波音787的综合航电系统进行介绍。
. A380的综合航电系统A380飞机的综合航电系统使用了集成模块化航空电子设备(IMA )架构,采用了商用货价产品(CTOS )技术,使用Integrity -178B 操作系统。
A380共有32个IMA 模块,4个用于民用飞机综合航电系统技术发展研究摘 要:本文介绍了民用飞机综合航电系统技术的研究现状和发展趋势,从集成模块化航空电子设备、开放式结构和先进数据总线等几个方面阐述了其特点,并探讨了该系统的关键技术。
关键词:综合航电;集成模块化航空电子设备;开放式结构;数据总线Research on Integrated Avionics System of Civil Aircraft 孙欢庆/中国商飞上海飞机设计研究院显示、告警等功能,4个用于起落架,4个用于环控、引气等功能,4个用于数据管理,2个用于电气系统,14个用于电传操纵系统、自动驾驶系统、液压系统、燃油系统等,这些模块都属于外场可更换模块(LRM )。
A380的核心处理和输入/输出模块称为CPIOM 。
每个CPIOM 模块均含有1个中央处理器线路板,1个电源和输入/输出线路板,2个输入/输出线路板,1个PCI 内部互联板和端系统电路。
A380使用全双工网络,符合ARINC 664(AFDX )标准。
基于分布式的某航电计算机自动测试系统研究
f脉冲宽度调制信号。 . 在装机前 , 为了保证可靠性, 必须对该航 电计算机 进行环境测试。这不仅需 要大量精密 、 昂贵的仪器仪 表及通信板卡 , 而且测试过程相当复杂繁琐 , 花费时问
长, 测试 数 据需要 记 录 。因而 测试任 务 重 , 试 人 员要 测
仪器 , 配备 IE 4 8 E E 8 总线将各种仪 表和工业控制计算 机互连 。所有测试 资源都用于一套被测单元。工业控
制计 算 机通 过 软件控 制 整个 测试 流程 。 针对 目前某 型 航 电计 算 机 , 中式测 试 系 统 可 以 集
实现所有需要的测试 。由于所有测试都由工业控制计 算机控制完成 , 在测试过程 中, 以不需要人 为干预, 可 成为一个完全 自动化 的专用测试 系统 , 测试纪 录也 自 动存储于磁盘中, 从而将试验人员从长时问的、 繁重的
心 , 试 资源 包括 内置 的数据 采 集板 卡 和外 置 的 G I 测 PB
a 1 以上 的频 率 信号 ; .0路
b 多路的离散量输入输出信号 ; . c 多通 道 的 R . VD, / D A, / A D,/ D S转换 ; d 卫星导航通信部件 ; .
e 多通 道 4 9总线及 15 . 2 5 3总线 ;
环境 试 验 中解 放 出 来 。此 外 , 中式 测 试 系统 本 身 配 集
求素质高。这对进行某型航 电计算机批量生产带来极 大挑 战 。
1 某型航电计算机现有测试方式 回顾
1 1 人 工为 主 的测试 方式 .
最早使用的, 是人工手动的测试方 式。这种方式
下, 某型 航 电计 算 机 运行 编制 好 的测 试 程 序 。测 试 人
符 合 军 用标 准 , 需要 进 行 一 系列 复 杂 测 试 和 经过 严 格 的 环 境 试 验 。 本 篇 论 文 以 某 型 航 空 电子 计 算
飞行器的航电系统设计与开发
飞行器的航电系统设计与开发一、引言在现代航空领域,飞行器的航电系统起着至关重要的作用。
航电系统是指用于控制和监控飞机电气系统的一组设备和技术,包括飞行仪表、自动驾驶系统、通信导航系统等。
本文将探讨飞行器的航电系统的设计与开发过程。
二、需求分析在进行航电系统设计与开发之前,首先需要进行需求分析。
根据飞行器的类型和用途,以及乘客和机组的需求,确定航电系统的功能和性能要求。
需求分析包括但不限于以下几个方面:1.导航系统:确保飞行器能够准确导航和定位,包括地面雷达、全球定位系统等。
2.通信系统:能够实现与地面的通信连接,包括无线电通信、数据传输等。
3.仪表系统:提供飞行员所需的各种信息,包括速度、高度、姿态等。
4.自动驾驶系统:能够实现自动起降、巡航和着陆等功能。
5.电源系统:为航电系统提供稳定可靠的电源。
三、设计与开发在进行航电系统的设计与开发之前,需要明确以下几个步骤:1.系统架构设计:根据需求分析结果,确定航电系统的整体架构,包括各个子系统的组成和相互关系。
2.硬件设计:根据系统架构设计,设计各个硬件模块的电路原理图和PCB布局图,并进行电路仿真和优化。
3.软件设计:根据系统架构设计,编写相应的软件程序,实现各个功能模块之间的数据交互和控制逻辑。
4.集成测试:将设计好的硬件和软件模块进行集成,并进行全面的功能和性能测试,确保系统的稳定性和可靠性。
5.优化改进:根据测试结果和用户反馈,对航电系统进行优化改进,提升其性能和用户体验。
四、应用与展望航电系统的设计与开发成果可以应用于各种飞行器,包括商用客机、军用飞机、直升机、无人机等。
随着航空技术的不断进步,航电系统也将不断发展。
未来,航电系统可能会更加智能化和自主化,具备更高的自适应性和决策能力。
同时,航电系统的能耗和维护成本也会得到进一步的降低,为飞行器的安全和可持续发展提供更好的支持。
总结:本文探讨了飞行器的航电系统的设计与开发过程。
从需求分析开始,到系统架构设计、硬件设计、软件设计、集成测试和优化改进,每个步骤都至关重要。
民用飞机航电系统综合试验流程管理系统设计
1 引言
4 7 5 4 A 定 义了 四种 基 本 的验 证 方 法 : 检 查 或评 审 、 分析 、 试 验 和 使用 / H E 役经验。 该 文 描 述 的 系统 用 于在 试 验 室 内通 过 试 验 手 段 的 验 证 过 程 的 管 理 。图 l 为飞 机 系 统每
中发 生需 求 变 更 , 导 入需 求 也相 应 升 级 版 本 立 设 备 的变 更 流 程 , 所 有 设备 变 更 、 软 硬 件 号, 并能 记 录 历 次 版 本 的需 求 , 以 此 保证 需 升 级 都 经过 审批 手 续 , 记录 相 关 变 更信息 ,
效 的管 理 , 并 保 证 可追 溯 性 。 在 试验 中暴 露 2 系统设 计 的 问 题 需 要反 馈给 设 计人 员, 并 对 问题 的 关 2. 1试 验 需求 管 理
闭 过 程 进行 有 效的 监 控 。 系统 的 设 计 是 以需 求为 导 向, 来 自设 计
供版本管理、 基线 管 理 , 是 对 当前 设 计 状 态
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学 术 论 坛
Sci e nce an d Tet hn ol ogy I nn ova t i on Her a l d
民用 飞机 航 电 系统综 合 试 验 流 程管 理 系 统设 计
郑 凯
( 中国商用飞机有限责任 公司上海飞机设计研究院
上海
2 0 1 2 1 0 )
枢 神 经 系统 , 与大 量 的 非 航 电 系统 存 在 接 证计 划 、 控制 试 验过 程 , 生 成 的试 验 结 果 或 试 用 例 编写 测试 脚 本 。
口, 所 有 的接 口功能 都 需 要 在验 证 阶 段进 行 问 题 报 告 会 反 馈 至 需 求 , 确 保 所 有 试 验 需 2 . 3 构 型管 理
航电系统自动化测试关键技术的研究与实现
航电系统自动化测试关键技术的研究与实现摘要:综合航电系统是飞机上最为关键的组成部分,如果航电系统出现问题,必然会影响飞机的飞行安全。
而随着航电系统复杂程度和集成化程度的提高,对于航电系统测试也有着更高的要求。
基于此,文章就对航电系统自动化测试中的关键技术进行了分析研究,以供参考。
关键词:航电系统;自动化测试;技术研究1航电系统测试原理分析在航电系统综合测试过程中,除了使用通用/专用设备进行成品设备物理信号的测试验证外,对于航电系统设备间的通信接口和航电过程的测试,按照测试对象和测试目的的不同,可分为以下3个层次:(1)链路层通信协议数据的测试分析链路层通信协议数据即通常说的底层协议数据,其测试目的是验证相关通信节点之间协议数据的收发是否正常,以及标准协议规定的通信设备的基本通信功能和设备状态是否正常。
这些协议如1553B、FC协议等。
链路层通信协议数据测试的方法通常采用与通信接口子卡相配套的数据采集卡和通信测试软件来实现,由于通信设备的设计都是遵循标准通信协议,所以测试设备都具有较强的通用性。
(2)应用层ICD(航电接口控制文件)协议的测试分析应用层ICD协议的测试分析是测试航电系统设备之间的通信接口是否满足航电ICD的设计要求,必须在完成链路层标准通信协议数据测试的基础上才能进行。
应用层ICD协议的测试分析一般通过ICD检测解析软件来实现,ICD检测解析软件的设计与航电系统ICD的设计规范密切相关,仅在ICD协议相同的情况下,该软件才具有通用性(因为只有解析ICD文件,才能获取有关航电消息的类型,主题、周期)。
(3)面向航电过程的测试分析航电系统自动化测试系统是一种面向航电过程的测试。
所谓面向航电过程的测试分析是指测试系统通过分析航电系统ICD总线数据、机舱显示屏数据,以及各种数据之间的顺序和逻辑关系,进行综合判断,对航电系统的过程而不是独立的数据项进行判断。
面向航电过程的测试分析是一种综合测试分析系统,其目的是实现航电系统的自动化测试。
基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真
基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真1. 引言1.1 研究背景航空电子系统作为航空航天领域中不可或缺的一部分,其设计与研发一直是工程技术领域中的重要问题。
随着航空航天技术的不断发展,航电系统的设计要求也越来越高,各种复杂性、安全性等方面的要求日益增加。
传统的航电系统设计方法往往存在一些问题,如设计过程中的不精确性、原型验证成本高等,因此迫切需要一种更加有效和精确的系统工程方法来支撑航电系统设计。
研究关于基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用具有重要的研究意义。
通过深入探讨航电系统设计中基于模型的系统工程方法的应用,可以为航电系统设计提供更加有效的支持,提高设计效率、降低风险,推动航空电子技术的发展。
【研究背景】1.2 研究目的本文旨在探讨基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真方法,旨在建立有效的航电系统设计模型,提高系统设计效率和质量。
具体目的包括:1. 分析航电系统设计中存在的问题和挑战,探讨传统方法在面对复杂系统设计时的局限性;2. 介绍基于模型的系统工程方法,在系统设计阶段通过建立模型来更好地理解系统,优化设计方案;3. 通过案例分析,验证基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用效果,探讨其在实际工程中的可行性和有效性;4. 提出模型验证与评估的方法,保证设计模型的准确性和可靠性;5. 探讨系统工程在航电系统设计中的实际运用,为未来航空电子系统设计提供借鉴和参考。
通过以上研究目的,本文旨在为航电系统设计领域的研究和实践提供有益的理论参考和方法指导。
1.3 研究意义航空电子设备作为飞机系统的重要组成部分,对飞行安全和效率具有至关重要的影响。
基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真具有重要的理论意义和实践价值。
基于模型的系统工程方法可以帮助工程师更好地理解航电系统的复杂性和系统整体性,有助于提高设计效率和准确性。
通过建立系统模型、进行仿真分析,可以在系统设计阶段发现问题,并针对性地进行改进,从而避免在后期开发和测试阶段出现严重的问题。
航电系统简介演示
航电系统负责飞机与地面控制中心、机场和其他飞机之间的通信联系,确保信息传递的准确性和及时性。
通信管理
军用战斗机航电系统通过雷达、红外、电子侦察等设备,获取敌我双方的位置、速度、姿态等信息,为作战决策提供重要依据。
战场感知
航电系统实现对各类武器的控制,包括导弹、炸弹、火箭弹等,能够准确命中目标并发挥最大作战效果。
航电系统负责提供导航、通信、监视和生命保障等功能,它还支持飞机在各种天气条件下的安全飞行。
发展水平
随着科技的进步,航电系统已经实现了高度集成化和自动化。
要点一
要点二
挑战
然而,随着飞机变得更加复杂,航电系统的维护和故障排除也变得更加困难。此外,由于对飞机安全性的要求不断提高,航电系统的可靠性也面临着越来越大的挑战。
航电系统可以根据其功能分为多个子系统,如导航系统、通信系统、显示系统、控制系统等。
分类
每个子系统都由多个组件组成,如导航系统中包括GPS接收机、惯性测量单元、地图显示计算机等。通信系统中包括无线电收发机、语音记录仪等。显示系统中包括主飞行显示器、导航显示器等。控制系统中包括自动驾驶仪、飞行控制计算机等。
紧急信号
03
CHAPTER
航电系统的技术基础
现代航电系统采用高度综合化的系统架构,将多种航电功能集成于一个核心处理单元,如多功能处理器或航空电子计算机。
航电系统的硬件设备包括多种传感器、数据链路设备、接口控制设备等,用于获取和处理飞行数据、控制飞行状态以及与飞行员进行交互。
硬件设备
综合化系统架构
THANKS
感谢您的观看。
航电系统的软件是系统的核心,负责数据处理、控制和监视飞行状态。
系统软件
航电系统能够获取和处理大量飞行数据,包括导航信息、飞行状态、气象数据等,为飞行员提供准确、实时的飞行信息。
航空电子系统的自动化测试应用
航空电子系统的自动化测试应用摘要:自动化测试技术为航空电子系统的验证提供了支持,在测试工作实施之前,需要根据实际情况统筹考虑各自动化测试技术的优缺点,选择合适的测试方法;同时,趋于集成度高、结构复杂的综合模块化航空电子系统对自动化测试手段提出了更高的要求,促进自动化测试技术的进一步发展。
关键词:航空电子系统;自动化测试;应用1自动化测试的概念和意义随着技术的发展,航空电子设备越来越趋向于小型化、集成化,航空电子系统由各子系统相对独立的联合式系统发展为集成度高、结构复杂的综合模块化航空电子系统,系统测试日益复杂。
传统的手工测试难以满足日益复杂的航空电子系统验证需求,传统的手工测试中大量枯燥的重复操作增加试验人员的误操作几率和试验周期。
自动化测试指的是用机器执行代替人为驱动的测试行为。
它在预定条件(包括正常条件和异常条件)下运行系统或软件,评估运行效果。
自动化测试的意义在于:①优化成本:降低劳动量,降低测试成本;②可靠:提高测试的全面性,提高测试精确度;③快速:加快测试速度,缩短测试周期;④规范化:提供规范化的测试流程;⑤可重用:提高测试的重用性。
2自动化测试应用及方法概述航空电子系统中的自动化技术主要应用在接口测试自动化和仿真控制与仿真模型调参。
其中,接口测试自动化包括面向ICD的自动化测试和激励响应式的测试;仿真控制与仿真模型调参包括仿真启停控制、仿真模型状态切换和仿真模型参数调整。
常见的自动化测试方法有记录回放(Recordandplayback)、线性脚本(Linearscripting)、模块化脚本(Modularscripting)、数据驱动测试(Data-driventesting)、关键字驱动测试(Keyword-driventesting)等。
3自动化测试技术的应用现状以采用基于关键字驱动测试方式的柔性测试系统为例,在研制阶段作为调试工具,辅助研发人员进行系统的调试、半实物仿真测试和功能逻辑验证;测试阶段作为测试工具或验收工具,辅助测试人员进行系统的出厂测试或验收测试;集成阶段作为集成验证平台,辅助系统工程师进行多设备的集成、功能确认和故障定位;维护阶段作为检测验证工具,辅助维护人员进行故障定位、问题确认和复现。
民用飞机航电系统自动化测试与管理设计与研究
自动 化 测 试 与 管 理 系 统 的 主 要 功 能 是 试 验 任 务 的 编 制 与调 度 , 供 一 个 顶 层 的 提 管 理 平 台 实 现 对 整 个试 验 过 程 的 流 程 控 制 和结果 追踪。 自动 化 测 试 与 管 理 系统 与航 电系 统 综 合 验 证 设 施 的关 系 如 图 l 所示 。 自动 化 测 试 与 管 理 系 统 通 过 调 用 航 电 试 验 设施 提 供 的 应 用 程 序接 口( P ) 实现 A I, 统试 验 过 程 的 自动 化 和 整 个 试验 周期 中试 与 肮 电试 验 设 施 的 通 信 。 航 电 系 统 综 合 在 子 设 备越 来 越 趋 向 于 小 型 化 、 成 化 , 电 验 数 据 、 档 的 管 理 , 试 验 过 程 和结 果 可 验 证 中 , 集 肮 文 使 自动 化 测 试 与 管 理 系 统 与 肮 电试 系 统 逐 渐 由 各 子 系统 相 对 独 立 的 联 合 式 系 控 、 追溯 。 可 验设 施 中 的仿 真 系 统 、/ I 0控 制 系统 和 数据 统 发 展 为 一 个 集 成 度 高 的 、 构 复 杂 的 综 结 采 集 系 统 通 信 , 够 操 控 航 电 试 验 设 施 完 能 合 模块 化 肮 电 系 统 , 对 航 电 系统 的 集 1自动化测试与管理在航电系统试 验中的 成 一 个完 整的 试 验 过 程 中 应 能够 完 成 的所 这 成 与 验 证 带 来 了新 的 挑 战 , 统 的 手 工 测 作用 传 有 操 作 , 得 自动 化 测 试 与 管 理 系 统 可 以 使 站 在 更 高 层 的 角度 , 整 个 试 验 ( 对 包括 自动 自动 化 测试 与 管 理 系统 测试 ) 程 进 行规 划 。 图 l , 电 系 统集 过 在 中 肮 麟黼蕊闽 成验 证设施 作 为肮 电系统试 验 的实 施 工 具 , 自动 化 测 试 与 管 理 系 统 则 作 为 航 电 而 系 统 试 验 的 规 划 与 管 理 工 具 , 要 提 供 以 主 童 童 1 下功 能 : ( ) 过 调 用 接 [ , 航 电 试 验 设 施 进 a通 E 与 l 行 互操 作 , 用 户可 以 独 立 干 肮 电 试 验 设 使 果 执 行 执 行结 r 施 编辑 测 试 用 例 , 试 用 例 可 以保 存 成 单 测 咖 l鞠 豳圄 萄翻 ■吲舳 I 腰 强 独的 文 件 ; () b 对试 验 任 务 的 组 成 进 行 规 划 , 用 使 户可 以 自定 义 一 个 完 整 的 试 验 任 务 , 相 将 关 的 文 件 、 试 用 例 和 数 据 有 机 的 结 合 在 测 起; ( ) 现 试 验 任 务 执 行 的流 程 控 制 , C实 使 0 真系统 据采集 用 户 能 够 对 任 务的 执 行 过 程 进 行 调 度 , 对 结果进行监控 ; 。 () d 对上 述 试 验 任 务 的 内容 以 及执 行过 毒 配 置 程形成 的数据和文 档提供构型管理 功能 , :数 置 取 雾 参 设 读 j 牧 。景 据 术 数 烈 借 I 使试 验 文 档 、 据 和 结 果 可 追 溯 。 数 () e 自动化 测 试 与管 理 系 统 所 实现 的 试 验流程管 理与具体的验证设Te , nol y I vat o He al e h og nno in r d
飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统控制与管理技术分析随着航空业的不断发展,现代飞机的电气系统已经变得越来越复杂和先进。
飞机电气系统的控制与管理技术是保障飞行安全和飞机性能的重要组成部分,本文将对飞机电气系统控制与管理技术进行分析。
一、飞机电气系统概述飞机电气系统是指飞机上的供电系统、配电系统、飞机动力系统和飞机仪表系统,它们共同组成了飞机的电力系统。
飞机电气系统的主要功能包括:为飞机提供能源、配电、对机载设备进行供电、对飞机进行照明、通信、导航、保护等,同时还需要具有高可靠性、高安全性、轻量化和高效率的特点。
1. 电力系统管理技术飞机电力系统的管理技术主要包括电力负载管理、电池管理、及发动机发电机的控制。
电力负载管理主要是对飞机上各种电气设备的供电进行管理,对于不同设备的功率需求进行优先级的分配,提高电力系统的利用率和效率。
电池管理主要是对飞机电源系统中的蓄电池进行管理,包括充电、放电、保护和状态监测等。
而发动机发电机的控制则是通过对发电机的调节,确保飞机在各种飞行状态下都能够获得足够的电力支持。
飞机的配电系统管理技术主要是对飞机上各个电气设备的配电进行控制和监测,确保各个设备能够得到稳定可靠的电力供应。
这些技术包括配电盒的设计、开关控制、断路器的保护和故障诊断等。
飞机的电源系统管理技术是对飞机上的电源进行动力管理和控制,包括交流电源和直流电源。
这些技术主要包括稳压、滤波、隔离、短路保护等。
4. 机载设备管理技术5. 完整的监测系统一套完整的监测系统是飞机电气系统的重要组成部分,通过对电气系统的各种参数进行监测和检测,可以及时发现并处理潜在的故障和问题,保障飞机的安全飞行。
随着航空业的不断发展和技术的进步,飞机电气系统控制与管理技术也在不断发展和完善,主要体现在以下几个方面:1. 智能化监测技术随着人工智能和大数据技术的发展,飞机电气系统的监测技术将更加智能化和精准化。
通过对飞机电气系统的各种参数进行实时监测和分析,可以实现对飞机电气系统状态的精确把控和预测,避免由于电气系统故障导致的飞行事故。
航空电子系统的集成与测试
航空电子系统的集成与测试航空电子系统是现代飞机的关键组成部分,它涵盖了通信、导航、飞行控制、监控等众多功能,对于保障飞行安全、提高飞行效率和提升飞行体验具有至关重要的作用。
而航空电子系统的集成与测试则是确保其性能和可靠性的关键环节。
航空电子系统的集成是一个复杂而精细的过程。
它需要将众多不同的电子设备和子系统整合在一起,使其协同工作,以实现飞机的各种功能。
这些设备和子系统包括但不限于雷达、通信设备、飞行管理系统、自动驾驶仪等等。
在集成过程中,首先要考虑的是硬件的兼容性。
不同的设备可能具有不同的接口、电源需求和物理尺寸,需要精心设计和规划,以确保它们能够在飞机有限的空间内合理安装并稳定运行。
软件的集成也是一个重要方面。
各个子系统通常都有自己的控制软件,这些软件需要相互通信、协调工作。
因此,需要制定统一的通信协议和数据格式,以确保信息的准确传输和处理。
此外,还需要对软件进行充分的测试和验证,以排除潜在的漏洞和错误。
在航空电子系统的集成过程中,电磁兼容性(EMC)是一个不容忽视的问题。
飞机上的电子设备众多,它们在工作时会产生电磁辐射,可能会相互干扰。
为了确保系统的正常运行,需要进行严格的电磁兼容性测试,对设备的辐射和抗干扰能力进行评估,并采取相应的屏蔽、滤波等措施来减少干扰。
航空电子系统的测试是集成过程中的重要环节,也是保障系统质量的关键手段。
测试工作涵盖了多个层面,包括单元测试、集成测试和系统测试。
单元测试主要针对单个电子设备或子系统进行。
在这个阶段,需要对设备的各项功能、性能指标进行详细的测试,确保其符合设计要求。
例如,对于通信设备,要测试其信号传输的质量、频率范围、抗干扰能力等;对于飞行控制设备,要测试其精度、响应时间、稳定性等。
集成测试则是在多个设备和子系统组合在一起后进行的。
这个阶段的目的是检查它们之间的接口是否正常,通信是否顺畅,协同工作是否准确无误。
例如,当飞行管理系统向自动驾驶仪发送指令时,自动驾驶仪是否能够正确接收并执行;当雷达检测到目标信息后,是否能够及时准确地传输给显示系统。
飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统控制与管理技术分析飞机电气系统是飞机上非常重要的一个部分,它涉及了飞机的供电系统、航电系统、通信系统、导航系统等多个方面。
飞机电气系统的控制与管理技术对整个飞机的安全性和可靠性起着至关重要的作用。
本文将分析飞机电气系统的控制与管理技术,包括飞机电气系统的构成、控制方式、安全保障措施等方面。
一、飞机电气系统的构成飞机电气系统主要包括飞机的供电系统、航电系统、通信系统、导航系统等多个方面。
1. 供电系统飞机供电系统是飞机上的一个基础设施,主要用于为飞机的主要系统和设备提供电力。
飞机的供电系统通常包括了多个供电单元,例如APU、主发动机的发电机、外部电源等。
同时还包括了电源管理系统、电子设备等。
供电系统的稳定性和可靠性对飞机的正常作业至关重要。
飞机的航电系统是飞机上的重要设备,主要用于飞机的飞行控制、导航、通信等方面。
航电系统包括了飞控计算机、传感器、显示屏、通信设备等。
航电系统的精准度和可靠性对飞机航行的安全性具有重要意义。
3. 通信系统4. 导航系统飞机电气系统的控制方式主要包括了人工控制和自动控制两种方式。
1. 人工控制人工控制是指通过飞行员或维修人员对飞机电气系统进行手动控制和操作。
例如飞行员通过操纵飞机的供电开关、仪表板控制面板等来控制飞机的供电系统、航电系统、通信系统、导航系统等。
在飞机的维护过程中,维修人员也需要对飞机的电气系统进行手动操作、检测和调整。
2. 自动控制飞机电气系统的安全保障措施对飞机的安全性和可靠性至关重要。
飞机电气系统的安全保障措施包括了多个方面。
1. 设备可靠性飞机电气系统的设备可靠性是指飞机电气设备在规定的工作条件下,能够正常工作的概率。
飞机电气系统的设备可靠性对飞机的安全航行具有至关重要的意义,飞机的供电系统、航电系统、通信系统、导航系统等设备必须保证在任何情况下都能正常工作。
2. 线路安全飞机电气系统的系统监控是指飞机上的各种监控设备对飞机电气系统进行实时监控和故障诊断。
大型民用飞机电传飞控系统验证技术研究
c viar r f l h o to y tm spr s n e ya ay i n umma y o d a t g l b e e ca o d v l ii ic atf g tc n r ls se i e e td b n lssa d s i r .S me a v na e wi e b n f ilt e e一 l i
摘
要:
随着 国内民用 飞机项 目研制 和型 号不 断发 展 , 控 系统 采 用 了先 进 的 高安 全 、 可 靠 的全 时全 权 限 电传 技 飞 高 术, 以提高 系统综 合性 能 , 同 时也 增 加 了 电传 飞控 系 统研 发 与 验 证 的复 杂 度 和 风 险 。以世 界 上 最 成 功 的 但 商业 飞机之 一—— 波 音 7 7飞机 的飞控 系统为 研究对 象 , 7 结合 国内 民机 发展 情 况 , 进行 深 入 分析 和 总结 , 提 出 了 民用 飞机 飞控系 统研发 和验证 过程 模 型 , 国 内民用 飞机 电传 飞控 系统 的研发 和验 证 提 与研 究
Cii Ai r f De i & Re e r h v l r at c sgn s ac
大 型 民 用 飞 机 电 传 飞 控 系 统 验 证 技 术 研 究
The S ud f La g r Ci i r r f y- y- i e t y o r e v lAi c a t Fl b W r Flg i ht Cont o y t m ’ lda i r lS s e S Va i t on a r fc t o c nd Ve i a i n Te hno o y i lg
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通用飞机综合航电测试系统的设计与实现
通用飞机综合航电测试系统的设计与实现段容宜;王海斌;杨江;刘英【摘要】The current situation of test and maintenance for general aircraft integrated avionics system are analyzed,and the necessity of building integrated avionics test platform system is discussed. According to actual production needs,this paper proposes to introduce relevant technologies about virtual instrument and automatic test into the integrated avionics test platform system. The hardware design is completed based on the GPIB instrument and the VXI module. For software design,the Labview driver module is used to realize control over the test instrument. The application shows that the designed system is featured by high automa-tion,high reliability and stability.%分析了通用飞机上装载综合航电系统的测试与维修现状,讨论了搭建综合航电测试平台系统的必要性。
结合生产实际需求,提出了将虚拟仪器、自动测试相关技术引入到综合航电系统的测试平台中。
以GPIB 仪器、VXI 模块为依托完成硬件方面的设计;在软件设计上,利用Labview 驱动模块实现对测试仪器的控制。
机载航电系统的集成设计与控制
机载航电系统的集成设计与控制引言:随着航空科技的不断发展,机载航电系统在飞机上的作用变得越来越重要。
机载航电系统是一个复杂的系统,包括导航、通信、显示、监控、自动驾驶等多个模块,它们需要紧密协作以确保飞行的安全和效率。
本文将探讨机载航电系统的集成设计与控制,以及其对飞机运行的影响。
一、机载航电系统的概述机载航电系统是指安装在飞机上的一组电子设备,用于控制和监控飞机的各种系统和操作。
它包括了导航系统、通信系统、显示系统、监控系统、自动驾驶系统等多个模块。
这些模块之间需要进行信息交流和协同工作,以确保飞机的安全和正常运行。
机载航电系统的设计和控制是一个复杂而重要的任务。
二、机载航电系统的集成设计1. 功能集成设计机载航电系统的设计需要将各个功能模块集成在一起,以实现对飞机的全面控制和监控。
这要求设计人员考虑各个模块之间的接口和通信方式,确保它们能够无缝地协同工作。
例如,导航系统需要与显示系统连接,以提供导航数据和地图显示,自动驾驶系统需要与监控系统连接,以实现飞行参数的监控和报警。
通过功能集成设计,机载航电系统能够更好地满足飞机运行的要求。
2. 硬件集成设计机载航电系统的硬件集成设计是指将各个硬件设备安装在适当的位置,并进行相应的电气和机械连接。
这包括了选取合适的舱壁、支架和接口板,以确保设备的安全固定和可靠工作。
硬件集成设计需要考虑飞机的空间限制和重量要求,同时保证各个设备之间的电气连接畅通无阻。
优秀的硬件集成设计可以提高机载航电系统的可靠性和稳定性。
三、机载航电系统的控制1. 系统监控和故障检测机载航电系统需要进行实时的状态监控和故障检测,以及时发现和解决可能的问题。
这要求设计人员提供相应的传感器和监控接口,以收集各个模块的状态数据,并进行分析和处理。
当系统发生异常或故障时,机载航电系统应能够及时发出警报并采取必要的措施,保证飞机的飞行安全。
2. 自动控制和调整机载航电系统还需要具备自动控制和调整功能,以实现飞机的自动驾驶和优化运行。
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民用飞机航电系统自动化测试与管理设计与研究摘要:本文针对民用飞机航电系统集成验证流程复杂、周期长的特点,研究了航电系统试验的自动化测试方法、测试用例的规划以及试验管理方法,并根据民用飞机航电系统验证流程,提出了一个低开发风险的、灵活的自动化测试与管理系统架构,该系统可集成多种成熟商用软件并且不依赖于硬件平台,可与现有的航电系统试验设施结合,兼容已有的试验数据文件,实现试验过程的自动化与集中式管理。
关键词:自动化测试试验管理测试用例构型管理
试验室试验是民用飞机航电系统集成与验证过程中的重要环节,通过试验室试验能够在航电系统开发的早期尽可能多的发现问题,使绝大部分问题能够在设备装机前得到解决,避免了装机后由于设计缺陷而造成的系统重大更改,从而降低整个航电系统集成的风险,有效的缩短了航电系统的开发周期。
随着技术的进步,航空电子设备越来越趋向于小型化、集成化,航电系统逐渐由各子系统相对独立的联合式系统发展为一个集成度高的、结构复杂的综合模块化航电系统[1~2],这对航电系统的集成与验证带来了新的挑战,传统的手工测试和非集中式的试验数据、文档管理已经不能满足日益复杂航电系统验证需求,传统手工测试中大量枯燥的重复操作也大大增加了试验人员的误操作几率和试验周期。
本文提出了一种通用的自动化测试与管理系统,可在不更改或极少更改当前已有的航电试验设施的情况下,实现航电系统试验过程的自动化和整个试验周期中试验数据、文档的管
理,使试验过程和结果可控、可追溯。
1 自动化测试与管理在航电系统试验中的作用
自动化测试与管理系统的主要功能是试验任务的编制与调度,提供一个顶层的管理平台实现对整个试验过程的流程控制和结果追踪。
自动化测试与管理系统与航电系统综合验证设施的关系如图1所示。
自动化测试与管理系统通过调用航电试验设施提供的应用程序接口(API),实现与航电试验设施的通信。
在航电系统综合验证中,自动化测试与管理系统与航电试验设施中的仿真系统、I/O控制系统和数据采集系统通信,能够操控航电试验设施完成一个完整的试验过程中应能够完成的所有操作,使得自动化测试与管理系统可以站在更高层的角度,对整个试验(包括自动测试)过程进行规划。
在图1中,航电系统集成验证设施作为航电系统试验的实施工具,而自动化测试与管理系统则作为航电系统试验的规划与管理工具,主要提供以下功能:
(a)通过调用接口,与航电试验设施进行互操作,使用户可以独立于航电试验设施编辑测试用例,测试用例可以保存成单独的文件;
(b)对试验任务的组成进行规划,使用户可以自定义一个完整的试验任务,将相关的文件、测试用例和数据有机的结合在一起;
(c)实现试验任务执行的流程控制,使用户能够对任务的执行过程
进行调度,对结果进行监控;
(d)对上述试验任务的内容以及执行过程形成的数据和文档提供构型管理功能,使试验文档、数据和结果可追溯。
(e)自动化测试与管理系统所实现的试验流程管理与具体的验证设施无关。
2 自动化测试与管理系统设计
2.1 设计原则
自动化测试与管理系统的设计原则是使系统中每个组成部分的功能相对独立,各个部分可以根据实际情况开发或直接选用商用成熟产品,从而降低系统的开发难度。
将商用成熟产品集成到系统中的好处在于开发人员只需关心接口,可方便的实现系统中组件的升级,延长整个系统的生命周期,使系统具有更好的通用性。
2.2 系统架构
自动化测试与管理系统的架构如图2所示。
系统的组成如下:
(a)应用程序调用接口:提供一个与试验设施交联的通用接口,通过调用由试验设施提供的应用程序接口(API)实现与试验设施的互操作。
(b)试验任务编辑:提供了一个人机交互环境,通过图形界面规划试验流程、编制试验任务。
(c)用户权限管理:针对试验人员的分工管理不同用户的权限,权限包括数据查看的权限,任务编制与执行的权限等。
(d)报告生成:将流程执行的情况以及执行的结果生成报告,报告
的格式可由用户自定义。
(e)数据存储:实现流程编制、执行过程中的中间数据以及执行结果的存贮,并提供一个与第三方构型管理软件的接口,实现整个试验流程的构型管理。
f)流程管理核心:提供底层的服务,用于自动化测试与管理系统各个功能组件之间的运行调度和数据交换。
2.3 测试用例编辑与管理
测试用例是航电系统试验的核心,是针对某一条或几条相关的测试需求所提出的用于验证该需求的测试场景,包括输入输出条件、步骤等。
测试用例可以是一段文字描述,也可以包含实际可执行的自动测试代码。
本文根据航电系统试验的实际情况,将传统使用文字描述的测试用例与能够执行的测试代码结合起来,测试用例的文字部分用于测试场景的描述,测试用例的执行部分分为三个阶段:系统设置阶段,测试阶段和还原设置阶段。
其中系统设置阶段用于设置该测试用例所包含的测试条目所需的系统构型;测试阶段是测试用例中各测试条目的运行阶段;还原设置阶段用于将本测试用例改动的系统配置还原,以免影响后续的测试。
在测试用例的三个阶段中,每个阶段又可分为一个或多个“步骤”,每个“步骤”代表了在传统手工测试中试验人员的一个操作。
“步骤”为测试用例中最小的可执行单位。
在一个测试用例中,为了使数据能够在不同“步骤”之间传递,使得测试用例能够自动完成一些带有逻辑判断的、流控制的复杂操作,在测试用例中加入了“变量”的概念,可将“步骤”中产生的数据可存入变量,并在其它步骤中读取变量的值,从而完成步骤之间数据交换。
变量的适用范围仅限于一个测试用例内部,是该测试用例的组成部分。
为了方便管理,每个测试用例都是一个单独的文件。
2.4 试验任务管理
为了提高系统的通用性,能够管理在未引入本系统以前的零散的电子文件、试验数据,试验任务管理[3]采用了基本的文件与文件夹管理,并且尽量使用通用的文件格式。
本文结合民用飞机航电系统试验的流程,将试验任务分为四个部分:测试需求、试验构型、测试用例和试验文档。
其中测试需求的来源为飞机的T0、T1、T2级需求,分为飞机级测试需求、系统级测试需求和子系统级测试需求,分别用于飞机级集成验证、系统级集成验证和设备级验证。
测试需求同时也作为测试用例的输入文件。
试验构型包括待测系统以及试验设施的软硬件组成、版本信息等,只有在确定了试验构型的基础上,一次试验的结果才是有意义的。
测试用例可追溯到一条具体的测试需求,并可被不同试验任务复用。
试验文档指一次试验任务包含的文字资料,包括:试验任务书、试验大纲、试验报告等。
试验任务的执行主要是规划一个试验任务中测试用例的执行。
每一个测试用例都是一个独立的个体,当一个试验任务执行时,按照测
试用例的排列顺序,顺序执行测试用例中的步骤。
试验任务的构型管理[4]将上述试验任务的各组成部分分别进行版本管理,这样,一个正式的试验任务反映了不同版本的测试需求、试验构型、测试用例和试验文档的有机组合,通过试验任务的构型管理,可对历史试验任务的详细信息进行追溯,并实现历史试验任务的重现。
3 结语
本文分析了自动化测试与管理在民用飞机航电系统综合验证中的作用,针对现代航电系统集成度高、结构复杂的特点,对航电系统试验管理方法,测试用例的规划以及构型管理进行了研究,提出了一种民用飞机航电试验的自动化测试与管理系统方案,该方案不依赖具体的试验设施,可与多种成熟商用软件结合,实现方法灵活,开发难度小,可应用于新建或现有的航电综合实验室中,弥补了传统手工测试与管理的不足。
参考文献
[1] 江帆,鞠建波,邓小涛.综合航空电子系统新技术研究[J].现代电子技术,2003(20).
[2] 何志强.综合化航空电子系统发展历程及重要支撑技术[J].电讯技术,2004(4).
[3] 黄明石,刘永志,郑权.飞行试验管理系统的设计与软件实现[J].飞行力学,2000(4).
[4] 杨玺,范玉青.飞机构型控制技术初探[J].北京航空航天大学学报,2000(3).。