一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括測試控制器、測試儀器集、開關(guān)系統(tǒng)和信號接口裝置，所述測試控制器通過儀器控制總線與所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)相連，所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)與所述信號接口裝置相連，所述信號接口裝置用于與被測對象即待測的民航客機(jī)機(jī)載電子設(shè)備相連。本實(shí)用新型將測試系統(tǒng)分成若干個獨(dú)立的功能模塊，并采用開關(guān)系統(tǒng)級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測試儀器集和被測對象間的靈活連接與通道切換，實(shí)現(xiàn)對有限測試儀器集的分時利用，大大提高了測試儀器集的資源復(fù)用性，有利于降低測試系統(tǒng)的成本，同時也有利于測試系統(tǒng)的擴(kuò)展和重新配置等。
【專利說明】一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種民航飛機(jī)電子部件自動測試系統(tǒng)，尤其涉及一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的大型通用綜合自動測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動測試系統(tǒng)是指在計算機(jī)的控制下，能自動完成激勵、測量、數(shù)據(jù)處理、顯示和輸出測試結(jié)果的一類系統(tǒng)的統(tǒng)稱。自動測試系統(tǒng)用于完成對被測對象(Unit Under Test,簡稱UUT)的性能測試，根據(jù)對測試結(jié)果的分析、對故障的診斷與定位也可擴(kuò)展成為診斷系統(tǒng)。自動測試系統(tǒng)按測試對象分為:專用自動測試系統(tǒng)和通用自動測試系統(tǒng)。通用自動測試系統(tǒng):是針對一定領(lǐng)域和被測對象而研制的測試系統(tǒng)。
[0003]目前，大型客機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備的檢測與維修平臺通常都是由國外廠家開發(fā)與集成然后再引進(jìn)到國內(nèi)的。在國內(nèi)，民航飛機(jī)電子部件自動測試維修系統(tǒng)集成與開發(fā)起步比較晚，還沒有開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的大型先進(jìn)通用綜合自動測試系統(tǒng)的企業(yè)或者單位。國外一些公司經(jīng)過數(shù)十年的積累，已經(jīng)在民航飛機(jī)電子部件自動測試系統(tǒng)開發(fā)與集成領(lǐng)域處于明顯的領(lǐng)先地位。其代表有早期的以色列RADA公司的SMART CATS自動測試系統(tǒng)，以及現(xiàn)在在技術(shù)上領(lǐng)先的EADS公司的ATEC 6系列大型綜合自動測試系統(tǒng)。
[0004]這些先進(jìn)系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)為我們帶來了顯著的效益和寶貴的技術(shù)積累。但與此同時，不可忽略的是，這些技術(shù)的引進(jìn)一方面需要大量的項(xiàng)目投資資金，效益與風(fēng)險難以達(dá)到一個合理的平衡點(diǎn)，另一方面，生產(chǎn)廠家通常會使用一些特制的板卡來進(jìn)行技術(shù)封鎖，后期維護(hù)成本很高。另外，由于市場和電子設(shè)備測試要求的變化，對上述引進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行硬件構(gòu)型和測試軟件的擴(kuò)展修改非常復(fù)雜。
[0005]在這種大背景下，根據(jù)我們使用國外先進(jìn)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，以及在綜合自動測試系統(tǒng)開發(fā)方面將近十年的摸索的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一種先進(jìn)的符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的大型先進(jìn)通用綜合自動測試系統(tǒng)意義重大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低成本、易擴(kuò)展、資源復(fù)用性好、模塊化程度高的大型通用綜合自動測試系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型的目的可以通過以下方案實(shí)現(xiàn):一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括測試控制器、測試儀器集、開關(guān)系統(tǒng)和信號接口裝置，所述測試控制器通過儀器控制總線與所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)相連，所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)與所述信號接口裝置相連，所述信號接口裝置用于與被測對象即待測的民航客機(jī)機(jī)載電子設(shè)備相連；
[0008]測試控制器通過開關(guān)系統(tǒng)、信號接口裝置來控制測試儀器集，將相應(yīng)的測試儀器集與被測對象連通，并控制測試儀器集完成對被測對象的激勵、測試數(shù)據(jù)的采集和測量，然后讀取測試儀器集傳輸來的測量結(jié)果數(shù)據(jù)，所述測試控制器根據(jù)測量結(jié)果數(shù)據(jù)完成測試報告并輸出。
[0009]本實(shí)用新型的測試系統(tǒng)通過測試控制器的控制，能自動實(shí)現(xiàn)測試儀器集的設(shè)置， 測試儀器集對被測對象的激勵，測試數(shù)據(jù)的采集、測量和處理及測試報告的生成，能自動 完成對被測對象的測試。本實(shí)用新型在使用外國測試系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)上，通過總結(jié)，將測試系統(tǒng) 分成若干個獨(dú)立的功能模塊，即控制功能模塊——測試控制器，測試功能模塊——測試儀 器集，通道選擇功能模塊——開關(guān)系統(tǒng)和適配連接功能模塊——信號測試接口，使本實(shí)用 新型模塊化程度高、易擴(kuò)展。本實(shí)用新型通過開關(guān)系統(tǒng)的級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測試儀器集和被測對象 間的靈活連接與通道切換，實(shí)現(xiàn)對有限測試儀器集的分時利用，大大提高了測試儀器集的 資源復(fù)用性，有利于降低測試系統(tǒng)的成本。
[0010]所述信號測試接口裝置為符合ARINC 608A標(biāo)準(zhǔn)的通用測試接口設(shè)備，被測對象 通過所述信號接口裝置與所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范、快速物理連接。
[0011]所述儀器控制總線包括PX1、VX1、GPIB、RJ45等總線。
[0012]作為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所述開關(guān)系統(tǒng)通過PXI總線與所述測試控制器相 連，所述測試儀器集通過PX1、VX1、GPIB、RJ45總線與所述測試控制器相連。
[0013]所述測試儀器集包括獨(dú)立設(shè)置的信號檢測資源、激勵資源、電源系統(tǒng)等，所述信號 檢測資源由多種程控測試測量儀器組成，包括萬用表、示波器、定時/計數(shù)器、ARINC429接 收器、角度位置指示器、相位電壓表、傳感器等；所述激勵資源包括任意波形發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn) 換器、ARINC429發(fā)生器、RS-232/422/485通信接口等；所述電源系統(tǒng)包括多種可編程控制 的交/直流電源等。
[0014]所述開關(guān)系統(tǒng)包括總線矩陣組件、資源分配組件、獨(dú)立開關(guān)組件和電源開關(guān)組件， 所述總線矩陣組件為一 384*8開關(guān)矩陣，所述資源分配組件為一 64*8開關(guān)矩陣，所述總線 矩陣組件和所述資源分配組件通過8路模擬總線相連，所述獨(dú)立開關(guān)組件由彼此獨(dú)立的多 個繼電器開關(guān)組成，所述電源開關(guān)組件同樣由多個彼此獨(dú)立的繼電器開關(guān)組成。
[0015]所述信號接口裝置包括信號接收器及與被測對象相適配的適配器，所述適配器與 所述信號接收器相連，被測對象通過相應(yīng)的適配器連接到信號接收器上。
[0016]所述信號接口裝置的信號接收器包括21個槽，總線矩陣接口對應(yīng)3-8槽、資源分 配接口對應(yīng)9-11槽、獨(dú)立開關(guān)接口對應(yīng)12-17槽、電源開關(guān)接口對應(yīng)20-21槽，上述四類接 口與開關(guān)系統(tǒng)的四個組件對應(yīng)相連，測試儀器集的信號檢測資源、激勵資源與所述信號接 口裝置的資源分配接口和獨(dú)立開關(guān)接口相連，測試儀器集的電源系統(tǒng)與所述信號接口裝置 的電源開關(guān)接口相連；信號接口裝置的電源開關(guān)接口能容納15路30安培大電源連接、75 路7.5安培以下的電源連接。
[0017]本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:本實(shí)用新型的測試系統(tǒng)的硬件架構(gòu) 符合ARINC 608A標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)用新型將測試系統(tǒng)分成若干個獨(dú)立的功能模塊，即使本實(shí)用新 型模塊化程度高、易擴(kuò)展，如在被測對象的測試要求發(fā)生變化時，只需修改測試控制器中相 應(yīng)的程序和/或接入新的測試儀器集即可，在硬件配型和測試軟件的擴(kuò)展修改方面都非常 容易；另外，本實(shí)用新型通過開關(guān)系統(tǒng)的級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測試儀器集和被測對象間的靈活連接與 通道切換，實(shí)現(xiàn)對有限測試儀器集的分時利用，大大提高了測試儀器集的資源復(fù)用性，減少 了測試系統(tǒng)開發(fā)所需的設(shè)備和線纜數(shù)量，有利于降低測試系統(tǒng)的成本，同時也有利于測試 系統(tǒng)的擴(kuò)展和重新配置等?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型硬件集成的原理框圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型開關(guān)系統(tǒng)、信號接口裝置、測試儀器集和被測對象的連接框圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型信號接口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，包括測試控制器、測試儀器集、開關(guān)系統(tǒng)和信號接口裝置。本實(shí)施例選擇華研科技公司的610G工控機(jī)作為其測試控制器，測試控制器通過儀器控制總線與測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)相連。儀器控制總線包括PX1、VX1、GPIB、RJ45，開關(guān)系統(tǒng)主要通過PXI總線與測試控制器相連，測試儀器集則主要通過PX1、VX1、GPIB、RJ45總線與測試控制器相連。
[0023]測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)與信號接口裝置相連，信號測試接口裝置為符合ARINC608A標(biāo)準(zhǔn)的通用測試接口設(shè)備，測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)通過信號接口裝置與被測對象連接。信號接口裝置主要用于被測對象的規(guī)范、快速接入，信號接口裝置包括信號接收器及與被測對象相適配的適配器，如一些與被測對象配套的夾具、與被測對象連接的固定裝置和各種測試電纜等，被測對象通過相應(yīng)的適配器與信號接收器相連。
[0024]測試控制器實(shí)現(xiàn)測試系統(tǒng)中各種測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)的控制，決定測試儀器集的工作方式、狀態(tài)、功能和參數(shù)的設(shè)置，控制開關(guān)系統(tǒng)的通道選擇與切換。測試控制器通過開關(guān)系統(tǒng)、信號接口裝置來控制測試儀器集，將相應(yīng)的測試儀器集與被測對象連通，并控制測試儀器集完成對被測對象的激勵、測試數(shù)據(jù)的采集和測量，然后讀取測試儀器集傳輸來的測量結(jié)果數(shù)據(jù)，所述測試控制器根據(jù)測量結(jié)果數(shù)據(jù)完成測試報告并輸出。
[0025]如圖2所示，開關(guān)系統(tǒng)包括總線矩陣組件、資源分配組件、獨(dú)立開關(guān)組件和電源開關(guān)組件，總線矩陣組件為一 384*8開關(guān)矩陣，資源分配組件為一 64*8開關(guān)矩陣，總線矩陣組件和資源分配組件通過8路模擬總線相連，獨(dú)立開關(guān)組件由彼此獨(dú)立的多個繼電器開關(guān)組成，電源開關(guān)組件同樣由多個彼此獨(dú)立的繼電器開關(guān)組成。
[0026]同樣如圖2所示，測試儀器集包括信號檢測資源、激勵資源、電源系統(tǒng)。信號檢測資源由多種程控測試測量儀器組成，包括萬用表、示波器、定時/計數(shù)器、ARINC429接收器、角度位置指示器、相位電壓表、傳感器等，用于采集與測量各種信號。激勵資源是指除了電源系統(tǒng)外其它對被測對象提供各種不同信號的裝置的總稱。對被測對象的激勵即是給所述被測對象發(fā)送除供電作用以外的其它信號。激勵資源包括任意波形發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、ARINC429發(fā)生器、RS-232/422/485通信接口等，為被測對象提供必要的測試激勵信號。電源系統(tǒng)包括多種可編程控制的交/直流電源等。
[0027]如圖2、3所示，信號接口裝置的信號接收器包括21個槽，主要分成總線矩陣接口，資源分配接口，獨(dú)立開關(guān)接口和電源開關(guān)接口四類，四類接口分別對應(yīng)開關(guān)系統(tǒng)的四個組件。
[0028]如圖2所示，總線矩陣接口對應(yīng)信號接口裝置的3-8槽，主要用于連接被測對象的測試點(diǎn)和開關(guān)系統(tǒng)的總線矩陣模塊。資源分配接口對應(yīng)信號接口裝置的9-11槽，主要用于連接測試儀器集及開關(guān)系統(tǒng)中的資源分配模塊?？偩€矩陣模塊和資源分配模塊通過8路模擬總線相連，它們在測試控制器的控制下，實(shí)現(xiàn)被測對象測量點(diǎn)與相應(yīng)測試儀器集的連接。測試控制器選擇空閑的模擬總線，使被測對象連接到該模擬總線上，同時資源分配模塊通過同一條模擬總線，將相應(yīng)的測試儀器集連接到該模擬總線上，實(shí)現(xiàn)測試儀器集與被測對象的連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號的測量。
[0029]借助模擬總線，可實(shí)現(xiàn)對測試儀器集與被測對象間的靈活連接與通道切換，實(shí)現(xiàn)對有限測試儀器集的分時利用，大大提高了測試儀器集的利用率，減少了測試系統(tǒng)開發(fā)所需的設(shè)備和線纜數(shù)量，有利于降低測試系統(tǒng)的成本。
[0030]獨(dú)立開關(guān)接口對應(yīng)信號接口裝置的12-17槽，主要用于連接其它測試儀器集(如信號源和傳感器)和開關(guān)系統(tǒng)的獨(dú)立開關(guān)組件，同時還與被測對象相連，系統(tǒng)控制器控制獨(dú)立開關(guān)模塊中繼電器開關(guān)的通斷，為被測對象配置滿足測試要求的激勵條件。
[0031]電源開關(guān)接口對應(yīng)信號接口裝置的20-21槽，主要用于連接測試儀器集的電源系統(tǒng)和開關(guān)系統(tǒng)的電源開關(guān)模塊及被測對象，系統(tǒng)控制器控制電源開關(guān)模塊中繼電器開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)被測對象的上電與斷電。電源開關(guān)接口可容納15路30安培大電源連接、75路7.5安培以下的電源連接。
[0032]本實(shí)用新型的工作流程如下:測試控制器控制各類測試儀器集提供測試激勵信號，并控制開關(guān)系統(tǒng)中的繼電器的通斷，通過測試信號接口裝置將測試激勵信號輸出給被測對象，使被測對象在指定的條件下運(yùn)行，然后再通過信號信號接口裝置、開關(guān)系統(tǒng)，把被測對象的運(yùn)行狀態(tài)和輸出接入到測試儀器集中的各類信號檢測資源中，完成信號的測量與采集，測試控制器讀取信號檢測資源的測量結(jié)果并進(jìn)行運(yùn)算、處理和比較，判斷被測對象是否在正常工作，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的測試報告。
【權(quán)利要求】
1.一種民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在于，該測試系統(tǒng)包括 測試儀器集、開關(guān)系統(tǒng)、信號接口裝置和控制測試儀器集完成對被測對象的激勵、測試數(shù)據(jù) 的采集和測量、然后讀取測試儀器集傳輸來的測量結(jié)果數(shù)據(jù)、并根據(jù)測量結(jié)果數(shù)據(jù)完成測 試報告并輸出的測試控制器，所述測試控制器通過儀器控制總線與所述測試儀器集和開關(guān) 系統(tǒng)相連，所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)與所述信號接口裝置相連，所述信號接口裝置用于 與被測對象即待測的民航客機(jī)機(jī)載電子設(shè)備相連；測試控制器通過開關(guān)系統(tǒng)、信號接口裝 置來控制測試儀器集，將相應(yīng)的測試儀器集與被測對象連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述信號測試接口裝置為符合ARINC 608A標(biāo)準(zhǔn)的通用測試接口設(shè)備，被測對象通過所 述信號接口裝置與所述測試儀器集和開關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范、快速物理連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述儀器控制總線包括PX1、VX1、GPIB、RJ45總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述開關(guān)系統(tǒng)通過PXI總線與所述測試控制器相連，所述測試儀器集通過PX1、VX1、 GPIB、RJ45總線與所述測試控制器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述測試儀器集包括獨(dú)立設(shè)置的信號檢測資源、激勵資源、電源系統(tǒng)，所述信號檢測資 源由多種程控測試測量儀器組成，包括萬用表、示波器、定時/計數(shù)器、ARINC429接收器、 角度位置指示器、相位電壓表、傳感器；所述激勵資源包括任意波形發(fā)生器、D/A轉(zhuǎn)換器、 ARINC429發(fā)生器、RS-232/422/485通信接口 ；所述電源系統(tǒng)包括多種可編程控制的交/直 流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛任一項(xiàng)所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)， 其特征在于，所述開關(guān)系統(tǒng)包括總線矩陣組件、資源分配組件、獨(dú)立開關(guān)組件和電源開關(guān)組 件，所述總線矩陣組件為一 384*8開關(guān)矩陣，所述資源分配組件為一 64*8開關(guān)矩陣，所述總 線矩陣組件和所述資源分配組件通過8路模擬總線相連，所述獨(dú)立開關(guān)組件由彼此獨(dú)立的 多個繼電器開關(guān)組成，所述電源開關(guān)組件同樣由多個彼此獨(dú)立的繼電器開關(guān)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述信號接口裝置包括信號接收器及與被測對象相適配的適配器，所述適配器與所述 信號接收器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的民航客機(jī)機(jī)載計算機(jī)的通用綜合自動測試系統(tǒng)，其特征在 于，所述信號接口裝置的信號接收器包括21個槽，總線矩陣接口對應(yīng)3-8槽、資源分配接口 對應(yīng)9-11槽、獨(dú)立開關(guān)接口對應(yīng)12-17槽、電源開關(guān)接口對應(yīng)20-21槽，上述四類接口與開 關(guān)系統(tǒng)的四個組件對應(yīng)相連，測試儀器集的信號檢測資源、激勵資源與所述信號接口裝置 的資源分配接口和獨(dú)立開關(guān)接口相連，測試儀器集的電源系統(tǒng)與所述信號接口裝置的電源 開關(guān)接口相連；信號接口裝置的電源開關(guān)接口能容納15路30安培大電源連接、75路7.5安 培以下的電源連接。
【文檔編號】G01R31/00GK203422426SQ201320334514
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】羅球, 金堯明, 夏鵬, 何嘉穎, 梁桂平, 黃遠(yuǎn)周, 叢海峰 申請人:廣州飛機(jī)維修工程有限公司