一種基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)在設(shè)計(jì)和試驗(yàn)過(guò)程中需要試驗(yàn)測(cè)試大量參數(shù)，對(duì)于飛機(jī)上的機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)只有經(jīng)過(guò)了地面驗(yàn)證平臺(tái)的充分驗(yàn)證之后才能夠用于正式的試驗(yàn)測(cè)試，飛機(jī)才能進(jìn)行試飛。因此，一個(gè)更加適應(yīng)當(dāng)前飛機(jī)試飛需求的地面驗(yàn)證平臺(tái)才能更好地適應(yīng)當(dāng)前需求發(fā)展。
[0003]地面驗(yàn)證平臺(tái)不僅可以驗(yàn)證機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)是否能夠滿足飛機(jī)試飛時(shí)的測(cè)試指標(biāo)要求，也能夠在一定程度上模擬飛機(jī)在真實(shí)試飛情況下的工作狀況(包括突發(fā)狀況)，從而檢驗(yàn)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)的各種工作狀況，并做出綜合的評(píng)估。
[0004]地面驗(yàn)證平臺(tái)主要由工作站、模擬信號(hào)源系統(tǒng)、測(cè)試采集系統(tǒng)等幾部分組成。工作站是總控制器，模擬信號(hào)源系統(tǒng)是驗(yàn)證平臺(tái)所有驗(yàn)證信號(hào)的來(lái)源，測(cè)試采集系統(tǒng)就是機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)。由于飛機(jī)需要測(cè)試的參數(shù)數(shù)量較大，如何構(gòu)建一種模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)展的地面驗(yàn)證平臺(tái)，是當(dāng)前研究的一個(gè)重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)，建立一種模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)展的驗(yàn)證結(jié)構(gòu)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)，包括:
[0007]作為控制部分的工作站，用于設(shè)置各種輸出模擬信號(hào)的參數(shù)；
[0008]作為信號(hào)源部分的模擬信號(hào)源系統(tǒng)，用于執(zhí)行工作站的命令，并根據(jù)工作站設(shè)置的各種輸出模擬信號(hào)參數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的模擬信號(hào)；
[0009]作為采集部分的測(cè)試采集系統(tǒng)，用于采集模擬信號(hào)源系統(tǒng)輸出的模擬信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，傳輸?shù)焦ぷ髡具M(jìn)行分析；
[0010]其特征在于:
[0011]所述的模擬信號(hào)源系統(tǒng)包括至少一個(gè)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)柜包括一個(gè)PXI機(jī)箱、一個(gè)信號(hào)調(diào)理機(jī)箱以及一個(gè)測(cè)試面板;一個(gè)機(jī)柜對(duì)應(yīng)飛機(jī)的一個(gè)區(qū)域的機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)；
[0012]所述的PXI機(jī)箱包括一嵌入式控制器以及符合PXI總線規(guī)范的各種(多個(gè))插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡(信號(hào)源板卡)；
[0013]工作站與各機(jī)柜中PXI機(jī)箱內(nèi)的嵌入式控制器組成一個(gè)局域網(wǎng)，工作站通過(guò)以太網(wǎng)將工作站設(shè)置的各種輸出模擬信號(hào)的參數(shù)和各種輸出模擬信號(hào)的產(chǎn)生、控制命令傳輸給各機(jī)柜中PXI機(jī)箱內(nèi)的嵌入式控制器，嵌入式控制器再通過(guò)PXI總線將各種輸出模擬信號(hào)的參數(shù)和各種輸出模擬信號(hào)的產(chǎn)生、控制命令發(fā)送給各自的插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡，從而產(chǎn)生相應(yīng)的模擬信號(hào)以及控制信號(hào)；
[0014]所述的信號(hào)調(diào)理機(jī)箱包括控制板以及若干信號(hào)調(diào)理板卡，每塊信號(hào)調(diào)理板后端的信號(hào)輸入插座分別接收來(lái)自各種插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡的模擬信號(hào)，經(jīng)調(diào)理即信號(hào)的放大或衰減、信號(hào)的分路和匯接、信號(hào)的切換或?yàn)V波后送往調(diào)理板前端的信號(hào)輸出插座；
[0015]控制板中包括控制信號(hào)選擇電路以及信號(hào)選擇電路，控制信號(hào)選擇電路用于選擇控制信號(hào)的來(lái)源，即選擇來(lái)自于標(biāo)準(zhǔn)功能板卡的控制信號(hào)還是來(lái)自于測(cè)試面板上的控制信號(hào)，并輸出控制選擇信號(hào)，來(lái)自于標(biāo)準(zhǔn)功能板卡的控制信號(hào)與來(lái)自于測(cè)試面板上的控制信號(hào)以及控制選擇信號(hào)組成信號(hào)選擇控制總線，送入各調(diào)理板中，對(duì)信號(hào)調(diào)理參數(shù)進(jìn)行控制；信號(hào)選擇電路用于選擇來(lái)自信號(hào)調(diào)理板輸出的信號(hào)，將每種信號(hào)類(lèi)型的一個(gè)通道輸出信號(hào)選擇出來(lái)用于顯示，所有信號(hào)調(diào)理板輸出的信號(hào)以及選擇出的輸出信號(hào)組成模擬信號(hào)總線；
[0016]所述的測(cè)試面板包括真實(shí)傳感器接入端口、控制信號(hào)設(shè)置模塊以及顯示模塊，其中，真實(shí)傳感器接入端口與真實(shí)傳感器連接，并將真實(shí)傳感器的輸出的傳感器信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理板上，所有的傳感器信號(hào)組成傳感器信號(hào)總線，控制信號(hào)設(shè)置模塊用于手動(dòng)設(shè)置信號(hào)調(diào)理參數(shù)并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到信號(hào)選擇控制總線，顯示模塊用于顯示信號(hào)選擇電路選擇的模擬信號(hào)；
[0017]所述的信號(hào)選擇控制總線、模擬信號(hào)總線、傳感器信號(hào)總線構(gòu)成模擬數(shù)字總線，在信號(hào)調(diào)理機(jī)箱有若干卡槽，調(diào)理板插入卡槽中，各信號(hào)調(diào)理信號(hào)板通過(guò)模擬數(shù)字總線背板與模擬數(shù)字總線連接，其中，模擬數(shù)字總線背板也是可以自定義的交互中間電路板，信號(hào)調(diào)理板通過(guò)它進(jìn)行模擬信號(hào)交互。
[0018]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0019]本發(fā)明基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)，將測(cè)試分為多個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)域分配一個(gè)機(jī)柜，采用以太網(wǎng)總線與工作站組成局域網(wǎng)。而對(duì)每一個(gè)機(jī)柜則分為信號(hào)源產(chǎn)生的PXI機(jī)箱以及信號(hào)調(diào)理機(jī)箱，采用嵌入式控制器對(duì)信號(hào)源板卡進(jìn)行參數(shù)、產(chǎn)生和控制命令傳輸，同時(shí)，信號(hào)調(diào)理繼續(xù)也采用模塊化的信號(hào)調(diào)理板卡進(jìn)行模擬信號(hào)的調(diào)理，同時(shí)設(shè)計(jì)模擬數(shù)字總線，并通過(guò)模擬數(shù)字總線背板完成模擬信號(hào)的交互，通過(guò)控制板卡完成控制信號(hào)、顯示信號(hào)的選擇。這樣可以根據(jù)需要靈活增加測(cè)試區(qū)域、測(cè)試功能、實(shí)現(xiàn)了模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明本發(fā)明基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)一種【具體實(shí)施方式】整體結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0021]圖2是圖1所示的一個(gè)機(jī)柜(區(qū)域)模擬信號(hào)執(zhí)行結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖1所示地面驗(yàn)證平臺(tái)中模擬數(shù)字總線與模擬數(shù)字總線背板的連接關(guān)系示意圖；
[0023]圖4是圖1所示地面驗(yàn)證平臺(tái)中模擬數(shù)字總線與測(cè)試面板的連接關(guān)系示意圖；
[0024]圖5是圖1所示地面驗(yàn)證平臺(tái)中模擬數(shù)字總線的關(guān)系示意圖；
[0025]圖6是LVDT傳感器接入示意圖；
[0026]圖7是時(shí)鐘同步和信號(hào)同步觸發(fā)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。
[0028]1、地面驗(yàn)證平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)
[0029]在本實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明基于異構(gòu)并行多總線的地面驗(yàn)證平臺(tái)由控制部分的工作站1、信號(hào)源部分的模擬信號(hào)源系統(tǒng)2和采集部分的測(cè)試采集系統(tǒng)3三部分構(gòu)成。
[0030]控制部分的功能是在工作站I上設(shè)置各種輸出模擬信號(hào)的參數(shù)，例如電壓幅值、頻率、阻值等，并通過(guò)以太網(wǎng)將工作站的輸出模擬信號(hào)參數(shù)和輸出模擬信號(hào)產(chǎn)生、控制命令傳輸給模擬信號(hào)源系統(tǒng)2的各機(jī)柜中PXI機(jī)箱內(nèi)的嵌入式控制器。在本實(shí)施例中，如圖1所示，測(cè)試分為五個(gè)區(qū)域即機(jī)頭、機(jī)身、左機(jī)翼、右機(jī)翼及機(jī)尾進(jìn)行，即模擬信號(hào)源系統(tǒng)2包括五個(gè)機(jī)柜。
[0031]信號(hào)源部分的功能是模擬信號(hào)源系統(tǒng)2通過(guò)嵌入式控制器接收工作站I的輸出模擬信號(hào)參數(shù)和產(chǎn)生、控制命令，執(zhí)行工作站I的這些命令，結(jié)合輸出模擬信號(hào)參數(shù)產(chǎn)生各種模擬信號(hào)，如通用電壓、熱電偶、應(yīng)變、L/RVDT、熱電阻、電位計(jì)、開(kāi)關(guān)量等信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路輸出到機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)即測(cè)試采集系統(tǒng)3使用。
[0032]采集部分的功能是測(cè)試采集系統(tǒng)3將信號(hào)源部分產(chǎn)生的模擬信號(hào)進(jìn)行采集，然后傳輸?shù)焦ぷ髡綢進(jìn)行分析。工作站I通過(guò)AFDX網(wǎng)絡(luò)控制各個(gè)區(qū)域的測(cè)試采集系統(tǒng)3。具體做法是:
[0033](I)、地面驗(yàn)證平臺(tái)工作站與各個(gè)區(qū)域機(jī)柜之間局域網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)
[0034]工作站I與模擬信號(hào)員系統(tǒng)2即各區(qū)域機(jī)柜中PXI機(jī)箱內(nèi)的嵌入式控制器組成一個(gè)局域網(wǎng)。PXI機(jī)箱內(nèi)的嵌入式控制器有網(wǎng)絡(luò)接口，它們與工作站I之間通過(guò)以太網(wǎng)組成內(nèi)部局域網(wǎng)，傳遞產(chǎn)生、控制命令和輸出模擬信號(hào)的參數(shù)數(shù)據(jù)。測(cè)試采集系統(tǒng)3使用AFDX網(wǎng)絡(luò)接收工作站I的命令。Arox是針對(duì)大型客機(jī)飛行關(guān)鍵項(xiàng)目和乘客娛樂(lè)等設(shè)施的復(fù)雜航空電子系統(tǒng)的不斷增加，需要大量增加飛機(jī)上的航空總線的帶寬、提高服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題，而專(zhuān)門(mén)用于航空電子全雙工通信以太網(wǎng)交換的解決方案。
[0035](2)、PXI機(jī)箱內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)
[0036]在本實(shí)施例中，PXI機(jī)箱采用PXI/e總線標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)帶計(jì)算機(jī)主板和電源、多個(gè)插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡(信號(hào)源板卡)。各板卡均符合PXI總線規(guī)范，通過(guò)PXI總線進(jìn)行通信。PXI機(jī)箱中插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡的位置可以互換，且由軟件自動(dòng)識(shí)別和配置。圖1中的各個(gè)PXI機(jī)箱的功能板的種類(lèi)和數(shù)量都是示意性質(zhì)的，實(shí)際的比這個(gè)數(shù)量要多。
[0037](3)、信號(hào)調(diào)理機(jī)箱內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)
[0038]信號(hào)調(diào)理的功能是完成標(biāo)準(zhǔn)功能板卡輸出模擬信號(hào)的放大或衰減、信號(hào)的分路和匯接、信號(hào)的切換或?yàn)V波等。信號(hào)調(diào)理按功能劃分為若干種調(diào)理板卡，插入到信號(hào)調(diào)理機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱背后安裝一塊模擬數(shù)字總線母板，各信號(hào)調(diào)理信號(hào)板卡通過(guò)自定義的模擬數(shù)字總線連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和信號(hào)傳輸。每塊調(diào)理板后端的信號(hào)輸入插座分別接收來(lái)自插入式標(biāo)準(zhǔn)功能板卡的輸出