本发明专利技术公开了一种航电系统集成、验证方法及柔性试验平台，集成方法：在仿真基础上增量式系统集成，验证方法：激励‑响应式验证和动态综合验证；柔性试验平台包括：总控系统(101)、航电仿真系统(102)、构型智能控制系统(109)、转台(114)、机电信号模拟系统(103)、真件柜系统(108)、大气激励系统(113)、数据采集系统(104)、虚拟座舱/试验座舱系统(108)、机电MIniRIG(112)、无线电激励系统(111)、视景系统(105)、飞行仿真系统(106)和电源系统(110)。采用本发明专利技术，能够解决大型航电系统集成与验证问题，提高集成效率、降低人力和时间成本，提高验证全面性和准确性，实现智能化、自动化的试验。
【技术实现步骤摘要】
一种航电系统柔性试验平台及航电集成验证方法
本专利技术涉及飞机航空电子系统地面试验领域，尤其涉及一种航电系统柔性试验平台及航电集成验证方法。
技术介绍
现代飞机航电系统已经进入高度模块化、综合化的时代，各系统间交联和协作关系复杂，参与设计、集成、联调和测试的人员和单位较多，技术难度和复杂性都很高。因此有必要深入研究航电系统的集成验证方法，建立先进高效的试验平台，为研制航电系统服务。在航电系统集成方面，必须采用科学的方法，以降低复杂度，提高集成效率，避免不必要的迭代重复。在航电系统验证方面，要根据系统的需求和功能描述文档，对各航电分系统以及全系统进行充分考核，以验证在设计阶段的各项功能要求是否均已得到实现，确保最终交付的航电系统与最初的设计相符。以往航电系统集成验证平台主要包括试验座舱、分立式的一系列仿真器、激励器、采集器和设备桌面联式台组成。有如下特点：设备众多，信息集成度低，控制分立化严重，不能实现综合控制，在进行大型试验时需要的试验人员多，协同性不强，航电网络构型变换靠手工控制开关或插拔连接器完成，没有智能的配线系统实现智能控制，同时，电源系统控制也无法实现远程化，智能化；集成的方法多采用直接联试的方式，导致集成过程的问题集中爆发在后期，返工率很高，风险较大；另外，验证的方法也比较单一，不能进行动态综合验证，也不能集中控制，无法全面考核航电系统功能是否符合设计要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种航电系统柔性试验平台及集成验证方法，能够解决航空电子系统集成和验证问题，能够大大降集成验证的复杂度，提高准确性和安全性，有效地提高试验效率。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：一种航电系统柔性试验平台，包括：总控系统101、航电仿真系统102、构型智能控制系统109、转台114、机电信号模拟系统103、真件柜系统108、大气激励系统113、数据采集系统104、虚拟座舱/试验座舱系统107、机电MiniRIG112、无线电激励系统111、视景系统105、飞行仿真系统106和电源系统110；其中，总控系统101通过以太网可通信地分别与飞行仿真系统106、视景系统105、电源系统110、无线电激励系统111、机电MiniRIG112、大气激励系统113、转台114、构型智能控制系统109、航电仿真系统102、机电信号模拟系统103、数据采集系统104连接，总控系统通过以太网完成控制、管理指令和状态回报信息传输；飞行仿真系统106通过以太网可通信地与虚拟座舱/试验座舱系统107连接，传输飞行参数、地面导航参数、所属飞机的系统参数信息：虚拟座舱/试验座舱系统107通过航电网络可通信地与真件柜系统108连接，完成仪表显示功能，并传输对真件柜系统108中设备的控制信息：电源系统110通过供电线路分别向真件柜系统108、虚拟座舱/试验座舱系统107、转台114供电；电源系统110通过以太网可通信地与构型智能控制系统109连接，实现远程的智能配电；无线电激励系统111通过射频电缆与真件柜系统108连接，传递无线电通信导航射频信号；机电MiniRIG112通过航电网络与真件柜系统108连接，传递飞机机电系统总线信息；大气激励系统113通过气源管路与真件柜系统108连接，传递气源信息，供真件柜系统108中的大气数据计算机解算；转台114通过航电网络与构型智能控制系统109连接，传递惯导、航姿总线数据；航电仿真系统102通过航电总线与构型智能控制系统109连接，完成航电网络切换；机电信号模拟系统103通过航电总线与构型智能控制系统109连接，完成机电相关的航电网络切换；机电信号模拟系统103通过航电网络与真件柜系统108连接，传输飞机机电系统模拟信号；数据采集系统104通过航电总线与构型智能控制系统109连接，采集航电网络数据；真件柜系统108通过航电网络分别与构型智能控制系统109、虚拟座舱/试验座舱系统107连接，内部承载航电系统真实设备；虚拟座舱/试验座舱系统107通过航电总线与构型智能控制系统109连接；真件柜系统108和虚拟座舱/试验座舱系统107共同构成了参加试验的航电系统。采用上述航电系统柔性试验平台进行航电系统集成的方法，包括以下步骤：1)全数字仿真，验证航电系统设计的合理性；航电仿真系统102提供惯导仿真件10201、显示处理机仿真件10202、发参与机电参数处理机仿真件10203、大气数据计算机仿真件10204、超短波电台仿真件10205、短波电台仿真件10206、GPS仿真件10207、综合无线电导航仿真件10208、无线电高度表仿真件10209、气象雷达仿真件10210、中央告警计算机仿真件10211、飞参记录系统仿真件10212、空中交通防撞系统仿真件10213、近地告警系统仿真件10214、测距机仿真件10215和无线电罗盘仿真件10216，组成全数字的航电系统进行仿真测试。2)设备级真件替换仿真件，完成设备级集成；依次采用虚拟座舱/试验座舱系统107和真件柜系统108包含的单个航电设备替换航电仿真系统102所对应的仿真件。3)分系统级真件替换仿真件，完成分系统级集成；依次按航电系统所属飞机航电分系统的划分原则，把虚拟座舱/试验座舱系统107和真件柜系统108包含的多个设备组成分系统，替代航电仿真系统102所对应的仿真件。4)系统级真件替换仿真件，最终完成系统级集成。在完成分系统级集成后，将虚拟座舱/试验座舱系统107和真件柜系统108包含的所有设备接入航电试验网络，断开航电仿真系统102所有的仿真件，完成系统级的联式，以完成系统级的集成。采用上述航电系统柔性试验平台进行航电系统验证的方法，包括以下步骤：1)激励－响应式验证；2)动态综合验证。其特征在于，所述激励－响应式验证包括以下步骤：1.1)设置对航电系统和/或航电系统中单个设备的激励；所述激励包括：测试人员在座舱的操作，来自总线接口的特定信号，来自其他飞机系统的告警信号。1.2)采集测量航电系统和/或航电系统中设备的响应；1.3)比对所述响应与总控系统101中设定的预期响应是否一致，来验证航电系统和/或航电系统中设备的相应功能是否验证通过；1.4)总控系统101生成激励－响应式验证的报告。其特征在于，步骤1.3)中所述的预期响应是根据航电系统和/或航电系统中设备的功能需求描述文档得出其在所述激励工况下的响应，步骤1.2)中所述响应可以是引起系统的特定运算或画面变化或特殊信号的输出或产生特殊的告警音频或一系列的连锁反应。其特征在于，所述动态综合验证包括以下步骤：2.1)根据航电系统所属飞机的特征建立仿真模型；2.2)根据导航数据库、大气环境、空中交通环境、重力场建立飞行环境仿真模型；2.3)在航电系统和飞行仿真系统106中分别设置相同的飞行计划；2.4)运行步骤2.1)和2.2)中建立的仿真模型；2.5)将飞行仿真系统106提供的飞行参数和飞机系统参数共享给转台114、大气激励系统113、无线电激励系统111、机电信号模拟系统103、机电MiniRIG112以完成被测航电系统的动态激励；2.6)转台114、大气激励系统113、无线电激励系统111、机电信号模拟系统103、机电MiniRIG11本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航电系统柔性试验平台，包括：总控系统(101)、航电仿真系统(102)、构型智能控制系统(109)、转台(114)、机电信号模拟系统(103)、真件柜系统(108)、大气激励系统(113)、数据采集系统(104)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)、机电MiniRIG(112)、无线电激励系统(111)、视景系统(105)、飞行仿真系统(106)和电源系统(110)；其中，总控系统(101)通过以太网可通信地分别与飞行仿真系统(106)、视景系统(105)、电源系统(110)、无线电激励系统(111)、机电MiniRIG(112)、大气激励系统(113)、转台(114)、构型智能控制系统(109)、航电仿真系统(102)、机电信号模拟系统(103)、数据采集系统(104)连接，总控系统通过以太网完成控制、管理指令和状态回报信息传输；飞行仿真系统(106)通过以太网可通信地与虚拟座舱/试验座舱系统(107)连接，传输飞行参数、地面导航参数、所属飞机的系统参数信息：虚拟座舱/试验座舱系统(107)通过航电网络可通信地与真件柜系统(108)连接,完成仪表显示功能，并传输对真件柜系统(108)中设备的控制信息：电源系统(110)通过供电线路分别向真件柜系统(108)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)、转台(114)设备供电；电源系统(110)通过以太网可通信地与构型智能控制系统(109)连接，实现远程的智能配电；无线电激励系统(111)通过射频电缆与真件柜系统(108)连接，传递无线电通信导航射频信号；机电MiniRIG(112)通过航电网络与真件柜系统(108)连接，传递飞机机电系统总线信息；大气激励系统(113)通过气源管路与真件柜系统(108)连接，传递气源信息，供真件柜系统(108)中的大气数据计算机解算；转台(114)通过航电网络与构型智能控制系统(109)连接，传递惯导、航姿总线数据；航电仿真系统(102)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，完成航电网络切换；机电信号模拟系统(103)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，完成机电相关的航电网络切换；机电信号模拟系统(103)通过航电网络与真件柜系统(108)连接，传输飞机机电系统模拟信号；数据采集系统(104)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，采集航电网络数据；真件柜系统(108)通过航电网络分别与构型智能控制系统(109)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)连接，内部承载航电系统真实设备；虚拟座舱/试验座舱系统(107)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接；真件柜系统(108)和虚拟座舱/试验座舱系统(107)共同构成了参加试验的航电系统。...
【技术特征摘要】
1.一种航电系统柔性试验平台，包括：总控系统(101)、航电仿真系统(102)、构型智能控制系统(109)、转台(114)、机电信号模拟系统(103)、真件柜系统(108)、大气激励系统(113)、数据采集系统(104)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)、机电MiniRIG(112)、无线电激励系统(111)、视景系统(105)、飞行仿真系统(106)和电源系统(110)；其中，总控系统(101)通过以太网可通信地分别与飞行仿真系统(106)、视景系统(105)、电源系统(110)、无线电激励系统(111)、机电MiniRIG(112)、大气激励系统(113)、转台(114)、构型智能控制系统(109)、航电仿真系统(102)、机电信号模拟系统(103)、数据采集系统(104)连接，总控系统通过以太网完成控制、管理指令和状态回报信息传输；飞行仿真系统(106)通过以太网可通信地与虚拟座舱/试验座舱系统(107)连接，传输飞行参数、地面导航参数、所属飞机的系统参数信息：虚拟座舱/试验座舱系统(107)通过航电网络可通信地与真件柜系统(108)连接,完成仪表显示功能，并传输对真件柜系统(108)中设备的控制信息：电源系统(110)通过供电线路分别向真件柜系统(108)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)、转台(114)设备供电；电源系统(110)通过以太网可通信地与构型智能控制系统(109)连接，实现远程的智能配电；无线电激励系统(111)通过射频电缆与真件柜系统(108)连接，传递无线电通信导航射频信号；机电MiniRIG(112)通过航电网络与真件柜系统(108)连接，传递飞机机电系统总线信息；大气激励系统(113)通过气源管路与真件柜系统(108)连接，传递气源信息，供真件柜系统(108)中的大气数据计算机解算；转台(114)通过航电网络与构型智能控制系统(109)连接，传递惯导、航姿总线数据；航电仿真系统(102)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，完成航电网络切换；机电信号模拟系统(103)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，完成机电相关的航电网络切换；机电信号模拟系统(103)通过航电网络与真件柜系统(108)连接，传输飞机机电系统模拟信号；数据采集系统(104)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接，采集航电网络数据；真件柜系统(108)通过航电网络分别与构型智能控制系统(109)、虚拟座舱/试验座舱系统(107)连接，内部承载航电系统真实设备；虚拟座舱/试验座舱系统(107)通过航电总线与构型智能控制系统(109)连接；真件柜系统(108)和虚拟座舱/试验座舱系统(107)共同构成了参加试验的航电系统。2.采用如权利要求1所述的航电系统柔性试验平台进行航电系统集成的方法，包括以下步骤：1)全数字仿真，验证航电系统设计的合理性；航电仿真系统(102)提供惯导仿真件(10201)、显示处理机仿真件(10202)、发参与机电参数处理机仿真件(10203)、大气数据计算机仿真件(10204)、超短波电台仿真件(10205)、短波电台仿真件(10206)、GPS仿真件(10207)、综合无线...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵红军，蔡志勇，石磊，杨青云，刘金宝，刘燕龙，
申请(专利权)人：中航通飞研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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