一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统及应用方法与流程 专利技术说明

航空航天装置制造技术1.本发明涉及一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统及应用方法，属于飞机保障领域。背景技术：2.飞机发展历程中，机载系统集成资源越来越丰富，通讯接口种类越来越多，对测试系统的要求也越来越高。传统的测试手段，专用化程度高，自动化水平较低，设备种类多，相对问题也增多，难以满足不同飞机的测试需求。且传统测试方法人员、设备及时间消耗极大，且测试过程繁琐，经常出现测试不准确，二次重复测试概率高，造成了测试保障资源的浪费。3.为实现对多型号无人机机载系统的试验检测方法，当前各科研院所及工业部门进行了深层次的研究。专利cn115728636a面向飞机电机设计了一种测试系统和测试方法，可以对飞机的电机系统进行部件级测试，但无法完成整机测试。专利cn214875663u设计了一套基于客户端、电池测试系统、机架测试单元、电机测试单元、飞行测试单元、遥控测试单元的无人机测试系统，可以实现飞机架构设计、运行机理、功能性能的测试，但是缺乏充足的对外测试接口和软件功能模块，难以实现多机型多功能通用测试。4.本技术提出了一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统及应用方法，将硬件资源集成、标准化整合，包含了当前无人机主要的通信接口类型，且具备接口扩展和功能扩展能力。结合相关设备与技术，在很大程度上降低成本，提高效率和可靠性。技术实现要素：5.本发明的目的：针对飞机检测过程复杂繁琐、自动化程度较低、涉及设备种类繁多且分散等问题，本发明针对不同种类飞机的生产维护等阶段的测试需求，建立系统级仿真模型，定制专用的测试内容，重构测试资源并配置测试项，对于不同的测试项，采用不同的策略高效完成任务，结合相关设备与技术，提供一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统及应用方法。6.本发明的技术方案：7.一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统，包括：通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统、供电与电源检测子系统、通用检测系统客户端以及接口适配器；所述通信模拟检测子系统用于对飞机测控链路的模拟和通信指标的测试与分析；所述飞控与管理检测子系统用于基于多通信信号及总线信号的飞机飞控、导航、仪表、舵机功能的仿真与激励测试，用于实时接收反馈状态和数据，以及综合分析测试结果；所述供电与电源检测子系统用于提供飞机供电电源，以及提供电源性能测试通道；所述接口适配器用于实现三个子系统与飞机的电气以及通信接口的互联；所述通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统以及供电与电源检测子系统分别组装于三个可移动式加固机柜；所述通用检测系统客户端安装于子系统的中央控制计算机中；所述接口适配器分别与三个子系统的可移动式加固机柜通过gxi集成总线连接。8.进一步的，所述通信模拟检测子系统包括信号生成设备单元、信号分析设备单元以及射频调理组合单元；信号生成设备单元提供小功率射频信号，并进行放大和功率控制，用于模拟飞机测控/射频信号；信号分析设备单元提供射频信号采集通道，用于对飞机通信指标的分析和参数测量；射频调理组合单元提供微波开关和衰减器，用于各通道信号通断控制、信号衰减。9.进一步的，所述飞控与管理检测子系统包括：飞控功能测试单元、机载总线测试单元以及多类型信号输入输出单元；飞控功能测试单元提供多路舵机测试通道，用于对舵机的角度性能测试，同时提供多路开关量通道，实现对飞机飞控系统开关量激励和测试；机载总线测试单元提供1路1553b总线、8路串口总线通道，且具备相应总线故障注入功能，可实现总线通信测试和故障注入测试，快速完成对飞控、导航、仪表等设备故障定位和排查；多类型信号输入输出单元提供多路模拟量输入输出通道和ttl数字io通道，可实现100kbps采样率的模拟量输入信号采集、电压范围-10v～10v的模拟量信号输出以及数字io信号通信。10.进一步的，所述供电与电源检测子系统包括：程控直流电源单元、三相交流电源单元、电源测试等效装置单元；程控直流电源单元用于为飞机机载设备提供满载电流8.5a的35v直流电源，实现机载设备的程控直流供电；三相交流电源单元用于为飞机交流设备提供36v交流电，实现机载设备的交流供电；电源测试等效装置单元用于模拟机载设备，作为模拟负载完成飞机电源性能测试。11.进一步的，三个子系统的中央控制计算机均可作为整个测试系统的主控计算机，可互为备份，提供完整的测试分析支持。12.进一步的，所述通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统以及供电与电源检测子系统通过千兆以太网总线相连，可形成内部局域网，也可与互联网相连接。13.一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统的应用方法，包括以下步骤：14.步骤s01，通过gxi集成总线将接口适配器与子系统的可移动式加固机柜相连，通过不同的通信与电气总线将飞机与接口适配器相连；15.步骤s02，打开飞机通用检测系统客户端，操作飞机通用检测系统客户端，规划测试项目，输入测试动作，生成脚本；16.步骤s03，配置中央控制计算机的测试硬件环境，解算脚本信息，生成指令动作集；17.步骤s04，执行指令动作，反馈指令执行结果；18.步骤s05，校准对比指令数据与反馈数据，判断被测飞机产品的合格性，并生成测试报告。19.进一步的，步骤s02所述的测试脚本，若为单一功能单点测试指令脚本，则转入步骤s04执行；若为自动化多功能多点测试指令脚本，则转入步骤s03执行；所述测试脚本具有标准化格式。20.进一步的，步骤s05所述校准过程，若所有指令执行结果为合格，则被测飞机产品为合格，否则飞机产品为不合格；生成的测试报告可生成测试全过程，也可由用户自主选择测试模块。21.本发明的有益效果如下：22.本发明采用一种核心的测试部件/软件作为通用的基本系统，即面向测试应用环境，而不针对具体工程；本发明的系统具有足够的激励、测量和输入输出资源，且资源具有复用性；本发明的系统应可重构、开放和易扩展，系统组建应遵循国际通用的测试硬件及软件标准；本发明的系统接口设计应遵循标准或按拟定的通用规范，为相应的测试程序集(tps)开发提供接口规范和开发工具。本发明大大提高了集成度，拓宽了使用范围，增强了通用性，能够为多功能多类型飞机提供总装装配、地面测试、飞行保障等阶段测试服务。附图说明23.图1本发明的通用检测系统工作原理图。24.图2本发明的系统产品分解架构图。25.图3本发明的检测方法流程图。具体实施方式26.下面结合附图对本发明做更进一步的解释。27.实施例1：如图1所示，一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统，包括：通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统、供电与电源检测子系统、通用检测系统客户端以及接口适配器；所述通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统以及供电与电源检测子系统分别组装于三个可移动式军用加固机柜；所述通用检测系统客户端安装于子系统的中央控制计算机中；所述接口适配器分别与三个子系统机柜通过gxi集成总线连接。28.所述通用检测系统客户端用于控制三个子系统设备，三个子系统的中央控制计算机均可作为整个测试系统的主控计算机，可互为备份，提供完整的测试分析支持。29.所述接口适配器用于实现飞机通用检测系统与飞机的电气以及通信接口的互联。30.所述通信模拟检测子系统、飞控与管理检测子系统以及供电与电源检测子系统通过千兆以太网总线相连，可形成内部局域网，也可与互联网相连接。31.如图2所示，一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统，分为四级架构：系统级、子系统级、核心单元以及模块，通用检测系统由三大子系统及随机附件构成，子系统又由各核心单元组成，核心单元由多种功能模块集成。32.所述通信模拟检测子系统用于对飞机测控链路的模拟和通信指标的测试与分析，包括：信号生成设备单元、信号分析设备单元以及射频调理组合单元；所述信号生成设备单元，包括：基带模块、频综模块、低频段模块、iq调制滤波模块、分频处理和acl控制模块以及毫米波倍频混频模块；所述信号分析设备单元，包括：下变频模块以及中频数字分析模块；所述射频调理组合单元，包括：微波开关模块、功放单元模块以及衰减器模块。33.所述基带模块在信号生产设备中的作用是产生i/q基带信号，并完成对基带信号的动态调理；所述频综模块在信号生成设备中的作用是产生特定范围的低频率步进跳频信号；所述低频段模块在信号生成设备中的作用是实现对频率iq调制，脉冲调制等功能；所述iq调制滤波模块在信号生成设备中的作用是实现对频段内信号的iq调制、alc控制、脉冲调制和滤波；所述分频处理及alc控制模块在信号生成设备中的作用是完成频率扩展、信号放大、补偿，输出alc控制电平至对应模块；所述毫米波倍频混频模块在信号生成设备中的作用是完成对高频信号的混频、滤波、功率合成、脉冲调制。34.所述下变频模块在信号分析设备中的作用是实现射频信号频率和功率到中频信号的频率转换、带宽转换和功率调理；所述中频数字分析模块在信号分析设备中的作用是完成中频信号的带通采样，数字化中频信号处理与分析。35.所述微波开关模块在射频调理组合中的作用是实现射频通道的切换；所述功放单元模块在射频调理组合中的作用是对信号进行功率放大；所述衰减器模块在射频调理组合中的作用是对输出信号完成信号衰减。36.所述飞控与管理检测子系统用于基于多通信信号及总线信号的飞机飞控、导航、仪表、舵机等功能的仿真与激励测试，用于实时接收反馈状态和数据，以及综合分析测试结果，包括：飞控功能测试单元、机载总线测试单元以及多类型信号输入输出单元；所述飞控功能测试单元，包括：pwm接口、开关量接口以及以太网接口；所述机载总线测试单元，包括：rs422/rs485/rs232/arinc429/1553b/can接口等；所述多类型信号输入输出单元，包括：模拟量输入接口、模拟量输出接口、数字io接口等。37.所述pwm接口在飞控功能测试单元中作用是用于舵机pwm信号仿真与测试；所述开关量信号接口在飞控功能测试单元中作用是用于飞控、导航设备开关量信号仿真与测试；所述以太网接口在飞控功能测试单元中作用是完成本单元与其它单元之间的通信交互。38.所述rs422/rs485/rs232接口在机载总线测试单元中作用是用于飞控、舵机设备串口信号仿真与测试；所述arinc429接口在机载总线测试单元中作用是用于导航设备4289信号仿真与测试；所述1553b接口在机载总线测试单元中作用是用于飞控、导航设备1553b总线信号仿真与测试；所述can接口在机载总线测试单元中作用是用于舵机设备can总线信号仿真与测试。39.所述模拟量输入接口在多类型信号输入输出单元中作用是采集模拟量信号并分析；所述模拟量输出接口在多类型信号输入输出单元中作用是生成模拟量量信号并输出测试；所述数字io接口在多类型信号输入输出单元中作用是完成数字io信号采集、分析和信号输出。40.所述供电与电源检测子系统用于提供飞机供电电源，以及提供电源性能测试通道，包括：程控直流电源单元、三相交流电源单元、电源测试等效装置单元；所述程控直流电源单元，包括：控制电路、电压电流反馈电路以及输出保护电路；所述三相交流电源单元，包括：正弦波基准发生电路、控制电路、三相逆变电路以及驱动电路；所述电源测试等效装置单元，包括：直流电子负载。41.所述控制电路在程控直流单元中作用是完成直流电源的精确稳定控制；电压电流反馈电路在程控直流单元中作用是实现电压值的高精度输出；输出保护电路在程控直流单元中作用是通过过流保护及时切断供电，保护电源与负载设备并适时自动恢复供电。42.所述正弦基准发生电路在三相交流电源单元中作用是产生高精度的三个相位相差120度的正弦波；所述控制电路在三相交流电源单元中作用是完成交流电源的精确稳定控制；所述三相逆变电路在三相交流电源单元中的作用是实现电压调节和短路保护；所述驱动电路在三相交流电源单元中的作用是信号驱动。43.如图3所示，一种面向多机型多功能的飞机通用检测系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：44.步骤s01，通过gxi集成总线将接口适配器与子系统的可移动式军用加固机柜相连，通过不同的通信与电气总线将飞机与接口适配器相连；45.步骤s02，打开飞机通用检测系统客户端，操作飞机通用检测系统客户端，规划测试项目，输入测试动作，生成脚本；46.步骤s03，配置中央控制计算机的测试硬件环境，解算脚本信息，生成指令动作集；47.步骤s04，执行指令动作，反馈指令执行结果；48.步骤s05，校准对比指令数据与反馈数据，判断被测飞机产品的合格性，并生成测试报告。49.进一步地，步骤s02所述的测试脚本，若为单一功能单点测试指令脚本，则解算脚本信息，转入步骤s04执行；若为自动化多功能多点测试指令脚本，则转入步骤s03执行；所述测试脚本具有标准化格式。50.进一步地，步骤s05所述校准过程，若所有指令执行结果为合格，则被测飞机产品为合格，否则飞机产品为不合格；生成的测试报告可生成测试全过程，也可由用户自主选择测试模块。51.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。









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