CN112193436B - 民用客机客舱系统集成验证测试环境系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，本发明的测试环境系统由管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台组成；所述管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台通过配线管理系统通信连接；通过自定义配线管理系统对被测设备或被测系统进行管理，能够灵活配置被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；同时通过配线管理系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作。本发明能够为民用客机客舱系统开发和系统需求验证提供支持。

Description

民用客机客舱系统集成验证测试环境系统

技术领域

本发明属于民用客机测试技术领域，具体涉及民用客机客舱系统集成验证测试环境系统。

背景技术

客舱系统集成验证测试环境设计是为满足某型号民用飞机客舱系统集成测试验证而设计，可以支持飞机客舱系统机上地面验证试验及飞行验证试验的故障隔离与复现，并能够用于客舱系统与其它航电系统间的集成验证、测试，用于确认是否满足系统级需求。并在此基础上支持多种客舱系统构型的集成验证。

然而现有的集成验证测试环境无法满足民用客机客舱系统集成测试需求，因此亟需研究一种能够适用于民用客机客舱系统集成测试需求的客舱系统集成验证测试环境技术。

发明内容

本发明提供了了一种全新架构的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统。本发明能够为民用客机客舱系统开发和系统需求验证提供支持。

本发明通过下述技术方案实现：

民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，该测试环境系统由管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台组成；

其中，所述管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台通过配线管理系统通信连接；通过自定义配线管理系统对被测设备或被测系统进行管理，能够灵活配置被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；同时通过配线管理系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作。

本发明的集成验证测试环境系统采用基于配线管理系统的架构，通过灵活的自定义配线管理系统对被测设备或被测系统进行管理，可以灵活的搭配被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；本发明的集成验证测试环境系统还可以扩展支持其他不同机型的客舱系统集成验证工作，通过配线系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作。

优选的，本发明的管理控制子系统测试台包括第一以太网交换机、主控计算机、数据采集与分析计算机、第一以太网分流导向器、第一配电子系统和第一接口模拟器；

所述第一以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输，所述以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第一配电子系统进行配电控制以及对第一接口模拟器进行模拟器控制；

所述主控计算机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；

所述数据采集与分析计算机用于采集所述配线管理系统的数据；

所述配线管理系统用于采集第一以太网分流导向器的数据；

所述第一以太网分流导向器还分别与所述第一接口模拟器、所述接口管理子系统进行数据交互。

本发明的管理控制子系统主要实现整个客舱系统集成验证测试环境的整体控制，同时还承担部分集成验证测试环境系统功能。

优选的，本发明的第一以太网分流导向器还与机载LRU设备进行数据交互。

优选的，本发明的第一接口模拟器还与所述配线管理系统通信连接。

优选的，本发明的第一接口模拟器包括维护接口模拟器、航电接口模拟器、灯光接口模拟器、信息系统模拟器、电池接口模拟器、机载娱乐模拟器和外部通信接口模拟器。

优选的，本发明的接口管理子系统测试台包括第二以太网交换机、第二以太网分流导向器、第一数据采集器、第二配电子系统和第二接口模拟器；

所述第二以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；所述第二以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第二配电子系统的配电控制以及对第二接口模拟器的模拟器控制；

所述第二以太网分流导向器分别与第二接口模拟器、管理控制子系统测试台和PA子系统测试台进行数据交互；

所述第一数据采集器用于采集所述第二以太网分流导向器的数据；

所述配线管理系统用于采集所述第一数据采集器的数据。

优选的，本发明的第二以太网分流导向器还与第一机载设备进行数据交互。

优选的，本发明的PA子系统测试台包括第三以太网交换机、第三以太网分流导向器、第三配电子系统、第三接口模拟器和第二数据采集器；

所述第三以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；所述第三以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对所述第三配电子系统的配电控制以及对所述第三接口模拟器的模拟器控制；

所述第三以太网分流导向器分别与所述第三接口模拟器和所述接口管理子系统测试台进行数据交互；

所述第二数据采集器用于采集所述第三以太网分流导向器和第二机载设备的数据；

所述配线管理系统用于采集所述第二数据采集器的数据。

优选的，本发明的第三以太网分流导向器还与所述第二机载设备进行数据交互。

优选的，本发明的配线管理系统的线缆接入连接器为：网络信号接口采用RJ45接口连接器；离散信号、电源信号和音频信号采用航空级、压接形式且带快锁功能的连接器。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明提出了一种采用配线管理系统的客舱系统集成验证测试环境的全新架构，能够为民用客机客舱系统开发和系统需求验证提供有效支持，为测试用例的管理和测试程序的编制提供支持。

2、本发明的集成验证测试环境系统还可以扩展支持其他不同机型的客舱系统集成验证工作，能够为客舱系统与外部航电系统的接口试验提供支持。

3、本发明的集成验证测试环境系统能够为民用客机试验室集成试验、机上地面试验和试飞试验提供支持，可以完成故障的复现与定位；同时本发明还支持客舱系统的扩展设计及架构升级。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的系统架构原理示意图。

图2为本发明的管理控制子系统测试台原理示意图。

图3为本发明的接口管理子系统测试台原理示意图。

图4为本发明的PA子系统测试台原理示意图。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

本实施例提出了一种民用客机客舱系统集成验证测试环境系统。本实施例的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统采用基于配线管理系统的全新架构。

具体如图1所示，本实施例的集成验证测试环境系统由管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台组成。本实施例的集成验证测试环境系统具体主要包含全套的客舱系统试验件、外部相关交联系统模拟器、连接电缆、测试软件、测试台架及相关的安装附件等组成。

本实施例的管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台通过配线管理系统通信连接；通过自定义配线管理系统对被测设备或被测系统进行管理，能够灵活配置被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；同时通过配线管理系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作。

本实施例的集成验证测试环境系统采用基于配线管理系统的架构，通过灵活的自定义配线管理方法(自定义配线管理方法是指根据实际需要和不同的系统架构的连线需求，对系统进行连线管理，使得当前系统可以灵活的对不同数量或架构的设备进行连接)对被测设备或被测系统进行管理，可以灵活的搭配被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；本发明的集成验证测试环境系统还可以扩展支持其他不同机型的客舱系统集成验证工作，通过配线系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作。

如图2所示，本实施例的管理控制子系统测试台包括第一以太网交换机、主控计算机、数据采集与分析计算机、第一以太网分流导向器、第一配电子系统和第一接口模拟器。

本实施例的第一以太网交换机与配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输，以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第一配电子系统进行配电控制以及对第一接口模拟器进行模拟器控制。

本实施例的第一配电子系统包括DC 28V配电设备、AC 220V配电设备和DC 28V电源；且本实施例的第一配电子系统中的电源分别为第一接口模拟器和机载LRU设备供电。

本实施例的第一接口模拟器包括维护接口模拟器、航电接口模拟器、灯光接口模拟器、信息系统模拟器、电池接口模拟器、机载娱乐模拟器和外部通信接口模拟器。

本实施例的主控计算机与配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输。

本实施例的数据采集与分析计算机用于采集配线管理系统的数据。本实施例的数据采集与分析计算机通过配线管理系统传输其他信号(图中未示出)。

本实施例的配线管理系统用于采集第一以太网分流导向器的数据。

本实施例的第一以太网分流导向器还分别与第一接口模拟器、接口管理子系统进行数据交互。本实施例的第一以太网分流导向器还与被测设备(机载LRU设备)进行数据交互，其中机载LRU设备独立于集成验证环境系统之外。

本实施例的第一接口模拟器还与配线管理系统通信连接。

本实施例中第一以太网交换机、主控计算机、第一以太网分流导向器与配线管理系统传输的信号均以太网信号；第一以太网交换机与第一配电子系统和第一接口模拟器之间传输的信号为以太网信号；第一以太网分流导向器与第一接口模拟器和机载LRU设备传输的信号为以太网信号；第一接口模拟器与配线管理系统传输为其他信号；数据采集与分析计算机与配线管理系统传输的信号包括以太网信号和其他信号。

本实施例的管理控制子系统主要实现整个客舱系统集成验证测试环境的整体控制，同时还承担部分集成验证测试环境系统功能。

如图3所示，本实施例的接口管理子系统测试台包括第二以太网交换机、第二以太网分流导向器、第一数据采集器、第二配电子系统和第二接口模拟器。

本实施例的第二以太网交换机与配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；第二以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第二配电子系统的配电控制以及对第二接口模拟器的模拟器控制。

本实施例的第二配电子系统包括DC 28V配电设备、AC 220V配电设备和DC 28V电源；且本实施例的第一配电子系统中的电源分别为第二接口模拟器和第一机载设备供电。

本实施例的第二接口模拟器包括LRU3接口模拟器(模拟多个LRU3与LRU2之间接口)。

本实施例的第二以太网分流导向器分别与第二接口模拟器、管理控制子系统测试台(第一以太网分流导向器)和PA子系统测试台(第三以太网分流导向器)进行数据交互；本实施例的第二以太网分流导向器还与第一机载设备进行数据交互，第一机载设备包括LRU1设备和LRU2设备(N)，且其作为被测设备独立于集成验证环境之外。

本实施例的第一机载设备还提供LRU2音频输入接口和LRU2电源输入接口(图中未示出)。

本实施例的第一数据采集器用于采集第二以太网分流导向器的数据。

本实施例的配线管理系统用于采集第一数据采集器的数据。

本实施例的第二以太网分流导向器与与第二接口模拟器、管理控制子系统测试台(第一以太网分流导向器)、PA子系统测试台(第三以太网分流导向器)、第一机载设备、数据采集器之前传输的信号均为以太网信号；数据采集器与配线管理系统之间传输的信号为以太网信号；第二以太网交换机与配线管理系统、第二配电子系统和第二接口模拟器之间传输的信号均为以太网信号；第二接口模拟器通过配线管理系统传输其他信号；另外，本实施例的第二接口模拟器与第一机载设备之间还传输其他信号(图中未示出)。

如图4所示，本实施例的PA子系统测试台包括第三以太网交换机、第三以太网分流导向器、第三配电子系统、第三接口模拟器和第二数据采集器。

本实施例的第三以太网交换机与配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；第三以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第三配电子系统的配电控制以及对第三接口模拟器的模拟器控制。

本实施例的第三配电子系统包括DC 28V配电设备、AC 220V配电设备和DC 28V电源；且本实施例的第三配电子系统中的电源分别为第三接口模拟器和第二机载设备供电。

本实施例的第三接口模拟器包括通信导航与LRU4之间接口模拟器、航电与LRU4之间接口模拟器。

本实施例的第三以太网分流导向器分别与第三接口模拟器和接口管理子系统测试台(第二以太网分流导向器)进行数据交互；本实施例的第三以太网分流导向器还与第二机载设备进行数据交互。本实施例的第二机载设备包括LRU4设备、LRU5设备(N)、LRU6设备(N)和LRU7设备(N)等，且其作为被测设备独立于集成验证环境之外。

本实施例的第二机载设备还为LRU2电源输入接口提供LRU5对外供电接口；本实施例的第二机载设备还为LRU2音频输入接口提供LRU5对外音频接口。

本实施例的第二数据采集器用于采集第三以太网分流导向器的数据。本实施例的第二数据采集器还用于采集第二机载设备的信号。

本实施例的配线管理系统用于采集第二数据采集器的数据。

本实施例的第三以太网分流导向器与接口管理子系统测试台(第二以太网分流导向器)、第三接口模拟器、第二机载设备和数据采集器之间传输的信号为以太网信号；本实施例的第三以太网交换机与配线管理系统、第三配电子系统和第三接口模拟器之间传输的信号为以太网信号；本实施例的第三接口模拟器与配线管理系统之间还传输其他信号；所述第二数据采集器与配线管理系统之间传输的信号为以太网信号；所述第二数据采集器与第二机载设备之间传输的为其他信号；所述第三接口模拟器与第二机载设备之间还传输其他信号。

本实施例的配线管理系统的线缆接入连接器为：网络信号接口采用RJ45接口连接器；离散信号、电源信号和音频信号采用航空级、压接形式且带快锁功能的连接器。

本实施例的客舱系统集成验证测试环境系统能够实现如下功能：

a)系统授时功能；

集成验证测试环境采用NTP方式进行时钟同步，NTP时钟同步通过以太网实现，主控计算机上安装NTP服务作为授时时钟源，其他各子系统测试台计算机通过NTP客户端软件与主控计算机时钟进行同步。

b)接口模拟器功能；

接口模拟器进行统一的管理，包括初始化参数、测试用例的选择和配置、ICD配置、故障注入等。

c)信号分配与控制功能；

离散量、以太网总线、Arinc429总线信号可以通过自动或者手动的方式进行分配、切换和旁路采集等，通过信号的切换、适配以完成不同阶段、不同架构的客舱系统集成验证工作。

各类信号设计30％的冗余量用于扩展，包括PCI接口、航电总线接口等。

d)电源管理功能；

各个设备的供电电源提供独立供电的控制及过流、过压保护，并通过主控计算机进行统一控制。

e)数据采集和记录功能；

离散量和Arinc429总线数据通过旁路进行数据采集，以太网总线通过使用以太网分流导向器，实现以太网信号旁路采集，集成验证测试环境对采集的数据进行自动解析并显示，显示数据的原始值和基于ICD解析后的工程值。并且能够根据设置的筛选条件对采集到的数据进行过滤。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，该测试环境系统由管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台组成；

其中，所述管理控制子系统测试台、接口管理子系统测试台和PA子系统测试台通过配线管理系统通信连接；通过自定义配线管理系统对被测设备或被测系统进行管理，能够灵活配置被测件数量、被测件与模拟器的切换及组合；同时通过配线管理系统中信号的切换、适配以完成不同架构的客舱系统集成验证工作；所述管理控制子系统测试台包括第一以太网交换机、主控计算机、数据采集与分析计算机、第一以太网分流导向器、第一配电子系统和第一接口模拟器；

所述第一以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输，所述以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第一配电子系统进行配电控制以及对第一接口模拟器进行模拟器控制；

所述主控计算机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；

所述数据采集与分析计算机用于采集所述配线管理系统的数据；

所述配线管理系统用于采集第一以太网分流导向器的数据；

所述第一以太网分流导向器还分别与所述第一接口模拟器、所述接口管理子系统测试台进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述第一以太网分流导向器还与机载LRU设备进行数据交互。

3.根据权利要求1所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述第一接口模拟器还与所述配线管理系统通信连接。

4.根据权利要求1所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述第一接口模拟器包括维护接口模拟器、航电接口模拟器、灯光接口模拟器、信息系统模拟器、电池接口模拟器、机载娱乐模拟器和外部通信接口模拟器。

5.根据权利要求1所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述接口管理子系统测试台包括第二以太网交换机、第二以太网分流导向器、第一数据采集器、第二配电子系统和第二接口模拟器；

所述第二以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；所述第二以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对第二配电子系统的配电控制以及对第二接口模拟器的模拟器控制；

所述第二以太网分流导向器分别与第二接口模拟器、管理控制子系统测试台和PA子系统测试台进行数据交互；

所述第一数据采集器用于采集所述第二以太网分流导向器的数据；

所述配线管理系统用于采集所述第一数据采集器的数据。

6.根据权利要求5所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述第二以太网分流导向器还与第一机载设备进行数据交互。

7.根据权利要求1所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述PA子系统测试台包括第三以太网交换机、第三以太网分流导向器、第三配电子系统、第三接口模拟器和第二数据采集器；

所述第三以太网交换机与所述配线管理系统通信连接，用于测试控制信号的传输；所述第三以太网交换机基于接收到的测试控制信号实现对所述第三配电子系统的配电控制以及对所述第三接口模拟器的模拟器控制；

所述第三以太网分流导向器分别与所述第三接口模拟器和所述接口管理子系统测试台进行数据交互；

所述第二数据采集器用于采集所述第三以太网分流导向器和第二机载设备的数据；

所述配线管理系统用于采集所述第二数据采集器的数据。

8.根据权利要求7所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述第三以太网分流导向器还与所述第二机载设备进行数据交互。

9.根据权利要求1-8任一项所述的民用客机客舱系统集成验证测试环境系统，其特征在于，所述配线管理系统的线缆接入连接器为：网络信号接口采用RJ45接口连接器；离散信号、电源信号和音频信号采用航空级、压接形式且带快锁功能的连接器。

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