一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法，该机载飞行管理系统的综合测试系统包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统。本发明专利技术的机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法该综合测试系统既能够对软件形式存在的机载飞行管理系统进行仿真测试，也可以对物理真实的机载飞行管理系统进行仿真测试，还可以硬件仿真与纯软件仿真之间可以相互验证测试，使得整个综合测试更接近真实机载飞行管理系统的实际水平，验证和测试效果更好，具有方便调试、有利于节约成本等优点。有利于节约成本等优点。有利于节约成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及民用航空
，具体涉及民用航空系统设计与验证，尤其是涉及一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]飞行管理系统（Flight Management System, FMS）是民用飞机管理飞行活动的核心航空电子系统。FMS在起飞、爬升、巡航、下降、进近和复飞各阶段，基于导航数据库、性能数据库和导航传感器信息提供飞行计划、综合导航、飞行引导、航迹预测和性能计算等功能。FMS系统的功能决定了其与几乎所有的航电系统均有交联，所以飞机管理系统的研发是新研大型民机设计重难点之一，故研究FMS的关键技术能极大提高民机综合研发实力，对推进航电设备的国产化具有重要意义。
[0003]现阶段，飞行管理系统有两种存在形式：一种是以纯软件的形式驻留在综合模块化航电系统（Integrated Modular Avionics, IMA）中；另一种是以机载设备的形式安装在驾驶舱中，故在开展功能测试、数据测试、性能测试等测试活动时，通常会有针对性的设计两种不同类型的测试台。国外对于飞行管理系统的研究开展较早，目前生产飞行管理系统产品的公司主要有美国的HoneyWell、Rockwell Collins、GE Aviation及法国THALES、加拿大CMC，并已将成熟产品应用于B737，B747
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400、A320、A330等机型，实现了良好的区域导航（Area navigation, RNAV）、所需性能导航（Required navigation performance, RNP）等运行技术。随着下一代飞行管理系统的发展，基于时间的测量、汇聚与间隔等新技术已经逐步应用于B787，A350等飞机上。国内对于飞行管理系统的研究还处于起步阶段，对机载飞行管理系统的研究主要集中在介绍结构及原理上，且只针对某一方面的关键技术，例如单一的综合导航算法优化、水平/垂直导引算法优化等。随着研究的深入，在理论研究和数字仿真上做了大量工作并取得一定进展。但遗憾的是，目前我国仍没有生产出可实际应用的FMS产品，C919的飞行管理系统使用的是合资公司昂际航电的产品，不具备完全自主知识产权，故而国内缺乏对于实际飞行管理系统进行半物理仿真的经验。因此，开展针对飞行管理系统的半物理仿真测试方法及系统的研究显得尤为重要。
[0004]现有技术中的飞行管理系统的测试系统存在调试难度大、仿真效率低、实时性不高、工作效率低、成本高、测试失真等典型问题。因此，针对上述问题，如果能研发出一种既针对飞行管理系统研制的半物理仿真测试平台，又针对飞行管理系统的数字仿真测试平台，即研究一种针对飞行管理系统的综合测试系统及测试方法具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种方便调试、仿真效果好、实时性能好、有利于节约成本和提高工作效率的机载飞行管理系统的综合测试系统。
[0006]该综合测试系统既可对软件形式存在的机载飞行管理系统进行仿真测试，也可以对物理真实的机载飞行管理系统进行仿真测试，还可以硬件仿真与纯软件仿真之间可以相
互验证测试，使得整个综合测试更接近真实机载飞行管理系统的实际水平，验证和测试效果更好，进而能为机载飞行管理系统的研发与验证提供关键技术支持。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统；所述综合控制系统用于初始化机载飞行管理系统的综合测试系统，发送综合控制指令到数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统，控制测试开始、运行步长、终止；所述数据交互与转换模块用于接收和传递数据，并根据需要进行数据转换；所述被测对象模块包括软件仿真飞行管理系统（即软件形式的飞行管理系统）、硬件飞行管理系统（即硬件形式的飞行管理系统）；所述软件仿真飞行管理系统为采用软件形式仿真的对应的机载飞行管理系统；所述硬件飞行管理系统为采用硬件物理仿真的对应的机载飞行管理系统或者真实的对应的机载飞行管理系统；所述试验选择模块用于确认被测对象，选择被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统或者硬件飞行管理系统为被测对象；所述仿真激励模块为被测对象的仿真数据激励源，用于产生被测对象的仿真数据；仿真激励模块中产生的仿真数据经试验选择模块传递给被测对象模块中的被测对象；所述被测对象初始化模块用于为被测对象提供外部操作的初始化数据输入，以确定被测对象的初始化设定状态；所述机场协同仿真模块用于模拟互联式飞行管理场景测试，将机场指令同步到被测对象模块中的被确认被测对象，模拟测试机载飞行管理系统的空地互联功能；所述视景仿真系统用于接收机场协同仿真模块与仿真激励模块中的数据，并将被测对象的实时数据进行可视化显示。
[0008]优选的技术方案，所述综合控制系统包括I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块；所述I/O管理模块用于控制机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道与参数的映射关系、传输速率、发送周期，并对I/O通道状态进行实时显示；所述数据接口管理模块用于标准化配置机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道、ICD文件（接口控制文件，Interface Control Document）、以及测试环境配置；所述自动化测试模块用于测试脚本的编辑、配置、自动加载、运行；所述数据监控模块用于数据的实时监控，对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、显示、存储，实现对数据的在线显示和离线分析；所述故障注入管理模块用于故障数据的注入与管理，通过对故障注入类型、故障注入内容、故障注入方式的管理，实现对被测对象的故障注入的管理和统一调度；所述数据交互管理模块，用于通过对数据交互与转换模块的管理与控制，所述数据交互与转换模块为试验选择模块、被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统提供电气互联、数据通信与数据转换；
所述电源管理模块，用于为被测对象模块中的硬件飞行管理系统、以及被测对象初始化模块提供电气互联。
[0009]所述试验选择管理模块，用于管理和配置试验选择模块，以实时控制选择的被测对象类型。
[0010]所述测试数据分析模块，用于对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、分析，根据测试数据阈值分析测试数据。
[0011]优选的技术方案，所述仿真激励模块包括飞行仿真、电子飞行仪表仿真、传感器仿真；所述飞行仿真用于实时计算出对应飞机的飞行数据，并发送给传感器仿真；所述电子飞行仪表仿真用于仿真出对应飞机的仪表，将接收到的飞行仿真和传感器仿真传输过来的数据进行显示；所述传感器仿真用于根据飞行仿真传输过来的飞行数据，进行飞机的传感器仿真，计算出对应飞机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：其包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统；所述综合控制系统用于初始化机载飞行管理系统的综合测试系统，发送综合控制指令到数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统，控制测试开始、运行步长、终止；所述数据交互与转换模块用于接收和传递数据，并根据需要进行数据转换；所述被测对象模块包括软件仿真飞行管理系统、硬件飞行管理系统；所述软件仿真飞行管理系统为采用软件仿真的对应的机载飞行管理系统；所述硬件飞行管理系统为采用硬件物理仿真的对应的机载飞行管理系统或者真实的对应的机载飞行管理系统；所述试验选择模块用于确认被测对象，选择被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统或者硬件飞行管理系统为被测对象；所述仿真激励模块为被测对象的仿真数据激励源，用于产生被测对象的仿真数据；仿真激励模块中产生的仿真数据经试验选择模块传递给被测对象模块中的被测对象，同时发送给视景仿真系统进行三维可视化显示；所述被测对象初始化模块用于为被测对象提供外部操作的初始化数据输入，以确定被测对象的初始化设定状态；所述机场协同仿真模块用于模拟互联式飞行管理场景测试，将机场指令同步到被测对象模块中的被确认被测对象，模拟测试机载飞行管理系统的空地互联、空中交通管理功能；所述视景仿真系统用于接收机场协同仿真模块与仿真激励模块中的数据，并将被测对象的实时数据进行可视化显示。2.根据权利要求1所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述综合控制系统包括I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块；所述I/O管理模块用于控制机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道与参数的映射关系、传输速率、发送周期，并对I/O通道状态进行实时显示；所述数据接口管理模块用于标准化配置机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道、ICD文件、以及测试环境配置操作；所述自动化测试模块用于测试脚本的编辑、配置、自动加载、运行；所述数据监控模块用于数据的实时监控，对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、显示、存储，实现对数据的在线显示和离线分析；所述故障注入管理模块用于故障数据的注入与管理，通过对故障注入类型、故障注入内容、故障注入方式的管理，实现对被测对象的故障注入的管理和统一调度；所述数据交互管理模块，用于对数据交互转换模块的管理与控制；所述数据交互与转换模块为试验选择模块、被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统提供电气互联、数据通信与数据转换；所述电源管理模块，用于为被测对象模块中的硬件飞行管理系统、以及被测对象初始化模块提供电气互联；所述试验选择管理模块，用于管理和配置试验选择模块，以实时控制选择的被测对象
类型；所述测试数据分析模块，用于对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、分析，根据测试数据阈值分析测试数据。3.根据权利要求2所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述仿真激励模块包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒，张伟业，汪坤，王晨，侯静，张迪，
申请(专利权)人：商飞软件有限公司，
类型：发明
国别省市：