CN203422426U - 一种民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，该测试系统包括测试控制器、测试仪器集、开关系统和信号接口装置，所述测试控制器通过仪器控制总线与所述测试仪器集和开关系统相连，所述测试仪器集和开关系统与所述信号接口装置相连，所述信号接口装置用于与被测对象即待测的民航客机机载电子设备相连。本实用新型将测试系统分成若干个独立的功能模块，并采用开关系统级联，实现测试仪器集和被测对象间的灵活连接与通道切换，实现对有限测试仪器集的分时利用，大大提高了测试仪器集的资源复用性，有利于降低测试系统的成本，同时也有利于测试系统的扩展和重新配置等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种民航飞机电子部件自动测试系统，尤其涉及一种民航客机机载计算机的大型通用综合自动测试系统。
背景技术
自动测试系统是指在计算机的控制下，能自动完成激励、测量、数据处理、显示和输出测试结果的一类系统的统称。自动测试系统用于完成对被测对象（Unit Under Test，简称UUT）的性能测试，根据对测试结果的分析、对故障的诊断与定位也可扩展成为诊断系统。自动测试系统按测试对象分为：专用自动测试系统和通用自动测试系统。通用自动测试系统：是针对一定领域和被测对象而研制的测试系统。
目前，大型客机的机载电子设备的检测与维修平台通常都是由国外厂家开发与集成然后再引进到国内的。在国内，民航飞机电子部件自动测试维修系统集成与开发起步比较晚，还没有开发标准化、规范化的大型先进通用综合自动测试系统的企业或者单位。国外一些公司经过数十年的积累，已经在民航飞机电子部件自动测试系统开发与集成领域处于明显的领先地位。其代表有早期的以色列RADA公司的SMART CATS自动测试系统，以及现在在技术上领先的EADS公司的ATEC 6系列大型综合自动测试系统。
这些先进系统以及相关技术的引进为我们带来了显著的效益和宝贵的技术积累。但与此同时，不可忽略的是，这些技术的引进一方面需要大量的项目投资资金，效益与风险难以达到一个合理的平衡点，另一方面，生产厂家通常会使用一些特制的板卡来进行技术封锁，后期维护成本很高。另外，由于市场和电子设备测试要求的变化，对上述引进系统进行硬件构型和测试软件的扩展修改非常复杂。
在这种大背景下，根据我们使用国外先进技术的经验，以及在综合自动测试系统开发方面将近十年的摸索的基础上，开发出一种先进的符合行业标准化、规范化的大型先进通用综合自动测试系统意义重大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低成本、易扩展、资源复用性好、模块化程度高的大型通用综合自动测试系统。
本实用新型的目的可以通过以下方案实现：一种民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，该测试系统包括测试控制器、测试仪器集、开关系统和信号接口装置，所述测试控制器通过仪器控制总线与所述测试仪器集和开关系统相连，所述测试仪器集和开关系统与所述信号接口装置相连，所述信号接口装置用于与被测对象即待测的民航客机机载电子设备相连；
测试控制器通过开关系统、信号接口装置来控制测试仪器集，将相应的测试仪器集与被测对象连通，并控制测试仪器集完成对被测对象的激励、测试数据的采集和测量，然后读取测试仪器集传输来的测量结果数据，所述测试控制器根据测量结果数据完成测试报告并输出。
本实用新型的测试系统通过测试控制器的控制，能自动实现测试仪器集的设置，测试仪器集对被测对象的激励，测试数据的采集、测量和处理及测试报告的生成,能自动完成对被测对象的测试。本实用新型在使用外国测试系统的经验上，通过总结，将测试系统分成若干个独立的功能模块，即控制功能模块——测试控制器，测试功能模块——测试仪器集，通道选择功能模块——开关系统和适配连接功能模块——信号测试接口，使本实用新型模块化程度高、易扩展。本实用新型通过开关系统的级联，实现测试仪器集和被测对象间的灵活连接与通道切换，实现对有限测试仪器集的分时利用，大大提高了测试仪器集的资源复用性，有利于降低测试系统的成本。
所述信号测试接口装置为符合ARINC 608A标准的通用测试接口设备，被测对象通过所述信号接口装置与所述测试仪器集和开关系统实现规范、快速物理连接。
所述仪器控制总线包括PXI、VXI、GPIB、RJ45等总线。
作为本实用新型的具体实施例，所述开关系统通过PXI总线与所述测试控制器相连，所述测试仪器集通过PXI、VXI、GPIB、RJ45总线与所述测试控制器相连。
所述测试仪器集包括独立设置的信号检测资源、激励资源、电源系统等，所述信号检测资源由多种程控测试测量仪器组成，包括万用表、示波器、定时/计数器、ARINC429接收器、角度位置指示器、相位电压表、传感器等；所述激励资源包括任意波形发生器、D/A转换器、ARINC429发生器、RS-232/422/485通信接口等；所述电源系统包括多种可编程控制的交/直流电源等。
所述开关系统包括总线矩阵组件、资源分配组件、独立开关组件和电源开关组件，所述总线矩阵组件为一384*8开关矩阵，所述资源分配组件为一64*8开关矩阵，所述总线矩阵组件和所述资源分配组件通过8路模拟总线相连，所述独立开关组件由彼此独立的多个继电器开关组成，所述电源开关组件同样由多个彼此独立的继电器开关组成。
所述信号接口装置包括信号接收器及与被测对象相适配的适配器，所述适配器与所述信号接收器相连，被测对象通过相应的适配器连接到信号接收器上。
所述信号接口装置的信号接收器包括21个槽，总线矩阵接口对应3-8槽、资源分配接口对应9-11槽、独立开关接口对应12-17槽、电源开关接口对应20-21槽，上述四类接口与开关系统的四个组件对应相连，测试仪器集的信号检测资源、激励资源与所述信号接口装置的资源分配接口和独立开关接口相连，测试仪器集的电源系统与所述信号接口装置的电源开关接口相连；信号接口装置的电源开关接口能容纳15路30安培大电源连接、75路7.5安培以下的电源连接。
本实用新型相对现有技术具有如下有益效果：本实用新型的测试系统的硬件架构符合ARINC 608A标准，本实用新型将测试系统分成若干个独立的功能模块，即使本实用新型模块化程度高、易扩展，如在被测对象的测试要求发生变化时，只需修改测试控制器中相应的程序和/或接入新的测试仪器集即可，在硬件配型和测试软件的扩展修改方面都非常容易；另外，本实用新型通过开关系统的级联，实现测试仪器集和被测对象间的灵活连接与通道切换，实现对有限测试仪器集的分时利用，大大提高了测试仪器集的资源复用性，减少了测试系统开发所需的设备和线缆数量，有利于降低测试系统的成本，同时也有利于测试系统的扩展和重新配置等。
附图说明
图1为本实用新型硬件集成的原理框图；
图2为本实用新型开关系统、信号接口装置、测试仪器集和被测对象的连接框图；
图3为本实用新型信号接口装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，本实用新型具体实施例的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，包括测试控制器、测试仪器集、开关系统和信号接口装置。本实施例选择华研科技公司的610G工控机作为其测试控制器，测试控制器通过仪器控制总线与测试仪器集和开关系统相连。仪器控制总线包括PXI、VXI、GPIB、RJ45，开关系统主要通过PXI总线与测试控制器相连，测试仪器集则主要通过PXI、VXI、GPIB、RJ45总线与测试控制器相连。
测试仪器集和开关系统与信号接口装置相连，信号测试接口装置为符合ARINC 608A标准的通用测试接口设备，测试仪器集和开关系统通过信号接口装置与被测对象连接。信号接口装置主要用于被测对象的规范、快速接入，信号接口装置包括信号接收器及与被测对象相适配的适配器，如一些与被测对象配套的夹具、与被测对象连接的固定装置和各种测试电缆等，被测对象通过相应的适配器与信号接收器相连。
测试控制器实现测试系统中各种测试仪器集和开关系统的控制，决定测试仪器集的工作方式、状态、功能和参数的设置，控制开关系统的通道选择与切换。测试控制器通过开关系统、信号接口装置来控制测试仪器集，将相应的测试仪器集与被测对象连通，并控制测试仪器集完成对被测对象的激励、测试数据的采集和测量，然后读取测试仪器集传输来的测量结果数据，所述测试控制器根据测量结果数据完成测试报告并输出。
如图2所示，开关系统包括总线矩阵组件、资源分配组件、独立开关组件和电源开关组件，总线矩阵组件为一384*8开关矩阵，资源分配组件为一64*8开关矩阵，总线矩阵组件和资源分配组件通过8路模拟总线相连，独立开关组件由彼此独立的多个继电器开关组成，电源开关组件同样由多个彼此独立的继电器开关组成。
同样如图2所示，测试仪器集包括信号检测资源、激励资源、电源系统。信号检测资源由多种程控测试测量仪器组成，包括万用表、示波器、定时/计数器、ARINC429接收器、角度位置指示器、相位电压表、传感器等，用于采集与测量各种信号。激励资源是指除了电源系统外其它对被测对象提供各种不同信号的装置的总称。对被测对象的激励即是给所述被测对象发送除供电作用以外的其它信号。激励资源包括任意波形发生器、D/A转换器、ARINC429发生器、RS-232/422/485通信接口等，为被测对象提供必要的测试激励信号。电源系统包括多种可编程控制的交/直流电源等。
如图2、3所示，信号接口装置的信号接收器包括21个槽，主要分成总线矩阵接口，资源分配接口，独立开关接口和电源开关接口四类，四类接口分别对应开关系统的四个组件。
如图2所示，总线矩阵接口对应信号接口装置的3-8槽，主要用于连接被测对象的测试点和开关系统的总线矩阵模块。资源分配接口对应信号接口装置的9-11槽，主要用于连接测试仪器集及开关系统中的资源分配模块。总线矩阵模块和资源分配模块通过8路模拟总线相连，它们在测试控制器的控制下，实现被测对象测量点与相应测试仪器集的连接。测试控制器选择空闲的模拟总线，使被测对象连接到该模拟总线上，同时资源分配模块通过同一条模拟总线，将相应的测试仪器集连接到该模拟总线上，实现测试仪器集与被测对象的连接，进而实现信号的测量。
借助模拟总线，可实现对测试仪器集与被测对象间的灵活连接与通道切换，实现对有限测试仪器集的分时利用，大大提高了测试仪器集的利用率，减少了测试系统开发所需的设备和线缆数量，有利于降低测试系统的成本。
独立开关接口对应信号接口装置的12-17槽，主要用于连接其它测试仪器集（如信号源和传感器）和开关系统的独立开关组件，同时还与被测对象相连，系统控制器控制独立开关模块中继电器开关的通断，为被测对象配置满足测试要求的激励条件。
电源开关接口对应信号接口装置的20-21槽，主要用于连接测试仪器集的电源系统和开关系统的电源开关模块及被测对象，系统控制器控制电源开关模块中继电器开关的通断，实现被测对象的上电与断电。电源开关接口可容纳15路30安培大电源连接、75路7.5安培以下的电源连接。
本实用新型的工作流程如下：测试控制器控制各类测试仪器集提供测试激励信号，并控制开关系统中的继电器的通断，通过测试信号接口装置将测试激励信号输出给被测对象，使被测对象在指定的条件下运行，然后再通过信号信号接口装置、开关系统，把被测对象的运行状态和输出接入到测试仪器集中的各类信号检测资源中，完成信号的测量与采集，测试控制器读取信号检测资源的测量结果并进行运算、处理和比较，判断被测对象是否在正常工作，最后输出标准的测试报告。
Claims (8)
1.一种民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，该测试系统包括测试仪器集、开关系统、信号接口装置和控制测试仪器集完成对被测对象的激励、测试数据的采集和测量、然后读取测试仪器集传输来的测量结果数据、并根据测量结果数据完成测试报告并输出的测试控制器，所述测试控制器通过仪器控制总线与所述测试仪器集和开关系统相连，所述测试仪器集和开关系统与所述信号接口装置相连，所述信号接口装置用于与被测对象即待测的民航客机机载电子设备相连；测试控制器通过开关系统、信号接口装置来控制测试仪器集，将相应的测试仪器集与被测对象连通。
2.根据权利要求1所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述信号测试接口装置为符合ARINC 608A标准的通用测试接口设备，被测对象通过所述信号接口装置与所述测试仪器集和开关系统实现规范、快速物理连接。
3.根据权利要求2所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述仪器控制总线包括PXI、VXI、GPIB、RJ45总线。
4.根据权利要求3所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述开关系统通过PXI总线与所述测试控制器相连，所述测试仪器集通过PXI、VXI、GPIB、RJ45总线与所述测试控制器相连。
5.根据权利要求4所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述测试仪器集包括独立设置的信号检测资源、激励资源、电源系统，所述信号检测资源由多种程控测试测量仪器组成，包括万用表、示波器、定时/计数器、ARINC429接收器、角度位置指示器、相位电压表、传感器；所述激励资源包括任意波形发生器、D/A转换器、ARINC429发生器、RS-232/422/485通信接口；所述电源系统包括多种可编程控制的交/直流电源。
6.根据权利要求1~5任一项所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述开关系统包括总线矩阵组件、资源分配组件、独立开关组件和电源开关组件，所述总线矩阵组件为一384*8开关矩阵，所述资源分配组件为一64*8开关矩阵，所述总线矩阵组件和所述资源分配组件通过8路模拟总线相连，所述独立开关组件由彼此独立的多个继电器开关组成，所述电源开关组件同样由多个彼此独立的继电器开关组成。
7.根据权利要求6所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述信号接口装置包括信号接收器及与被测对象相适配的适配器，所述适配器与所述信号接收器相连。
8.根据权利要求7所述的民航客机机载计算机的通用综合自动测试系统，其特征在于，所述信号接口装置的信号接收器包括21个槽，总线矩阵接口对应3-8槽、资源分配接口对应9-11槽、独立开关接口对应12-17槽、电源开关接口对应20-21槽，上述四类接口与开关系统的四个组件对应相连，测试仪器集的信号检测资源、激励资源与所述信号接口装置的资源分配接口和独立开关接口相连，测试仪器集的电源系统与所述信号接口装置的电源开关接口相连；信号接口装置的电源开关接口能容纳15路30安培大电源连接、75路7.5安培以下的电源连接。
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