綜合航電總線仿真與測試系統(tǒng)方案

1、綜合航電總線仿真與測試系統(tǒng)方案2018-04-30 上午12時27分43秒 星期一方案描述：1 .基本功能總線仿真與測試系統(tǒng)能夠對計算機通道的所有ARINC429、MIL-STD-1553 、AFDX總線信號、離散信號、模擬信號等進行接收、監(jiān)控、實 時記錄和數(shù)據(jù)回放，通過直觀的數(shù)據(jù)監(jiān)控，對各種信號具有從原碼到物理 意義的解析功能，能快速有效的進行系統(tǒng)試驗、操作記錄、故障定位和狀 態(tài)監(jiān)視。結構框圖如下:Li不也i瑰新莊媒.也蚱JF關.兄工尊幫討1該綜合航電仿真及測試系統(tǒng)對 ARINC429、1533B、AFDX總線信號進行仿真與測試的內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)議驗證、電氣性能、噪聲 抑制、錯誤注入、

2、傳輸狀態(tài)等方面的測試、分析和故障診斷，并提供良好 的圖形化界面完成以上仿真和測試功能。提供的模擬輸出通道，每路電壓范圍土 10V,并實現(xiàn)模擬信號的信 號測試、信號顯示、信號記錄、信號分析、記錄（報表自動生成卜信號回 放。提供2種模擬信號注入方式：自動注入（測試設備注入）和手動注入（1 2個外部標準源注入），注入模式的選擇由前面板的斷連塊選擇，并提供 信號燈指示提供對離散量輸出的通道以及離散量輸入的通道。其中，離散量輸出通道由前面板開關控制，離散輸入通道用斷連塊和信號燈實現(xiàn)。并提 供對離散量記錄、顯示、自動生成報表等功能。提供對被測計算機內(nèi)部二次電源（-5VDC、±15VDC）的檢測，

3、實 時顯小、記錄等功能。2 .系統(tǒng)方案實現(xiàn)大部分系統(tǒng)的仿真測試過程可分為數(shù)學模型仿真測試階段、單個 設備的半實物仿真測試階段、多個設備的半實物聯(lián)合仿真測試階段、實物 仿真測試階段等。而目前市面上大部分仿真測試設備僅能滿足單個階段的 仿真測試需求，硬件系統(tǒng)上繼承性、擴展性較差，造成大量的硬件重復建 設。并且不同階段的仿真測試設備在軟件使用習慣上差異較大，給系統(tǒng)仿真設計師及檢測人員帶來大量不必要的勞動。因此，我們希望提供一個通用性好、可擴展性強的仿真與檢測系 統(tǒng)解決方案，該解決方案可以滿足客戶在不同研制階段對仿真和測試的需 求，減少軟件使用的熟悉時間，提高工作效率，節(jié)約硬件成本。2.1 數(shù)學模型仿

4、真階段系統(tǒng)組成：硬件：PC機+反射內(nèi)存網(wǎng)軟件：Windows/RTX + Matlab/Simulink + Labview航電總線仿真系統(tǒng)硬件平臺分成主機系統(tǒng)（主控計算機）和目標機系統(tǒng)（座艙顯控系統(tǒng)、高升力控制系統(tǒng)、飛控計算機、雷達等 ）兩個部分。主機系統(tǒng)和目標機系統(tǒng)通過反射內(nèi)存網(wǎng)和以太網(wǎng)連接。反射內(nèi)存網(wǎng)用來實時傳輸仿真參數(shù)和仿真結果；以太網(wǎng)用來傳輸其他文件信息和交互內(nèi)容。2.2 半實物階段：單個設備系統(tǒng)組成：硬件：PC機+反射內(nèi)存網(wǎng)+總線仿真與檢測設備軟件：Windows/RTX + Matlab/Simulink + Labview + Vx works在半實物階段，可以用反射內(nèi)存網(wǎng)和航

5、電總線仿真與檢測設備搭建該階段的仿真系統(tǒng)。主機完成仿真模型的建立和修改，航電總線仿真與檢測設備完成仿真模型的運行和與航電總線的數(shù)據(jù)交互的ICD和DDR文件控制。在航電總線仿真與檢測設備上實現(xiàn)航電設備的動態(tài)仿真，滿足飛 機航電系統(tǒng)地面動態(tài)仿真試驗的要求。2.3 半實物階段：多個設備系統(tǒng)組成：硬件：PC機+反射內(nèi)存網(wǎng)+多個總線仿真與檢測設備軟件：Windows/RTX + Matlab/Simulink + Labview + Vx works主機系統(tǒng)利用MATLAB和Simulink創(chuàng)建系統(tǒng)模型、分析模型并 初步測試，通過定制的模板和腳本、自動代碼生成工具將模型轉化為C代碼并編譯，通過反射內(nèi)存實

6、時網(wǎng)絡將可執(zhí)行文件分配到目標機系統(tǒng)上實時 運行。同時通過Simulink下的I/O模塊庫，各目標機系統(tǒng)中的模塊通過 I /O板卡與外部系統(tǒng)連接。反射內(nèi)存網(wǎng)能夠實現(xiàn)各目標機系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的實時 傳輸，因此，目標機可以實現(xiàn)模型的實時運行、 參數(shù)在線整定、數(shù)據(jù)采集、 事件監(jiān)視。整個系統(tǒng)的特點是設計人員可以完全在 Simulink級工作，不需 要寫代碼，就可以將建立的模型實時在硬件回路中運行。綜上所述，該綜合航電總線仿真與測試系統(tǒng)主要用于半實物仿真 測試階段，它不僅能滿足實時仿真與檢測等功能需求，同時還具有應用靈 活，易于擴展等優(yōu)點。3 .方案評估上述方案，不僅可以滿足客戶的對航電總線、模擬數(shù)字信號、電

7、源檢測的需求，還易于擴展，構建仿真系統(tǒng)，完成 PFC交聯(lián)航電環(huán)境、高 升力控制系統(tǒng)、自動飛行控制系統(tǒng)等模型的仿真，滿足用戶在不同研制階 段對仿真檢測的需求。3.1 智能化總線功能模塊采用已經(jīng)被廣泛證實的 GE航電適配卡，可以可靠、 高效的完成總線仿真和測試任務。同時，軟件提供一鍵式操作，即可智能 地完成對ARINC429、1553B、AFDX總線的各個方面的測試、記錄，對 自動測試數(shù)據(jù)進行分析，監(jiān)控被測系統(tǒng)的狀態(tài)，有錯誤預警功能；在錯誤 發(fā)生時能進行故障定位。3.2 模塊化將總線功能模塊和模擬、數(shù)字信號仿真檢測模塊分離，分別由 2 個主控板控制，有利于降低各個主控板的負荷，提高主控板的運行時的穩(wěn) 定性。軟件設計的模塊化，可方便地修改或添加系統(tǒng)功能，便于滿足客戶 需求改變和功能升級。開放的數(shù)據(jù)監(jiān)控 API,可方便用戶擴展監(jiān)控終端的 數(shù)量。目標機仿真接口庫，使用戶可以進行二次開發(fā)，定制出完全適合自 己的主控程序。3.3 網(wǎng)絡化系統(tǒng)通過以太網(wǎng)，提供遠程操控接口。在 VxWorks中搭建Web server ,可通過以太網(wǎng)用頁面訪問測試系統(tǒng)，可發(fā)送、啟動、暫停或是停 止測試等控制命令，也可以通過以太網(wǎng)或實時網(wǎng)來擴展監(jiān)控終端，解決了 地域限制。同時，用戶方便的下載和管理仿真、測試數(shù)據(jù)。3.4 實時性反射內(nèi)存卡的VMIC5565系列，傳輸速度達到174M字節(jié)/秒c 使用光纖，可以連