CN110161346A - 一种航电测试系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种航电测试系统。该设备包括：被测设备，测试平台，以及信号传输通道控制设备，信号传输通道控制设备通过被测设备接口连接被测设备，通过测试平台接口连接测试平台，信号传输通道控制设备，包括：至少两块接线矩阵板，其中接线矩阵板设置有回环连接器，用于对至少两个接线矩阵板进行连接；资源连接器，与测试平台接口连接；接线矩阵板通过带状电缆与被测设备接口连接；信号传输通道控制单元，用于对信号传输通道的控制；测试平台用于提供测试资源以实现被测设备的功能测试。通过采用上述技术方案，可以对信号的传输通道进行灵活控制的效果，同时由于控制操作简便，可以避免出现操作失误等低级错误影响测试结果的准确性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及航电测试技术领域，尤其涉及一种航电测试系统。
背景技术
机载航电设备主要包括通信、导航、显示、座舱娱乐等设备，完成飞机与地面通信、导航、信息处理与控制，是飞机最核心、最重要的设备，直接影响飞机的先进程度和综合能力。机载航电设备由多个功能单元组成，需要测试的参数多、测试流程复杂以及测试难度大等问题。测试通道多达上百路,测试接口可达百个甚至上千，测试通路复杂、通道多、接口多，灵活的控制较为困难。
在传统的测试方案中，针对以上问题,主要有两种解决方案：1)通过预留连线接口手动连线来实现灵活的配置。2)通过研制开关矩阵装置来解决。而在实际使用过程中以上两种方式都存在不可克服的问题。
因此，一种新型的航电测试系统亟待产生。
发明内容
本申请实施例提供一种航电测试系统，以实现在航电测试系统测试的过程中，对信号的传输通道进行灵活控制的效果，同时由于控制操作简便，可以避免出现操作失误等低级错误影响测试结果的准确性。
本申请实施例提供了一种航电测试系统，该系统包括：
被测设备，测试平台，以及信号传输通道控制设备，所述信号传输通道控制设备通过被测设备接口连接被测设备，通过测试平台接口连接测试平台，其中，
所述信号传输通道控制设备，包括：
至少两块接线矩阵板，其中每个接线矩阵板设置有回环连接器，所述回环连接器用于对所述至少两个接线矩阵板进行连接；
每个接线矩阵板还设置有资源连接器，所述资源连接器与测试平台接口连接，用于获取测试平台的测试资源；
每个接线矩阵板通过带状电缆与被测设备接口连接，用于在接线矩阵板与被测设备之间进行信号传输；
每个接线矩阵板设置有至少两个信号传输通道控制单元，每个信号传输通道控制单元包括至少一个电阻以及至少一个开关，所述信号传输通道控制单元用于根据用户对开关的断开或者接通操作，来实现对信号传输通道的控制；
所述测试平台用于提供测试资源，通过所述信号传输通道向所述被测设备发送测试资源的信号，以及对被测设备反馈的信号进行识别，以实现被测设备的功能测试。
进一步的，
所述信号传输通道控制设备，还设置有资源转换单元，所述资源转换单元用于将输入至被测设备的测试资源从测试平台提供转换为由被测设备自身提供；
所述被测设备还用于：将测试资源通过所述信号传输通道传输至所述测试平台。
进一步的，所述资源转换单元包括单刀双掷开关。
进一步的，所述测试资源包括离散信号、模拟信号以及线性可变差动变压器信号。
进一步的，所述系统还包括：
信号调节设备，用于对模拟信号和离散信号进行调节，以及对数据协议进行转换。
进一步的，所述系统还包括：
分流设备，用于将测试平台的测试资源分配至所述至少两个接线矩阵板。
进一步的，所述被测设备接口包括ZIF标准接口。
进一步的，所述回环连接器包括外置的插接口，用于通过排线与其他接线矩阵板的回环连接器进行插接。
本申请实施例所提供的技术方案，被测设备，测试平台，以及信号传输通道控制设备，所述信号传输通道控制设备通过被测设备接口连接被测设备，通过测试平台接口连接测试平台，其中，所述信号传输通道控制设备，包括：至少两块接线矩阵板，其中每个接线矩阵板设置有回环连接器，所述回环连接器用于对所述至少两个接线矩阵板进行连接；每个接线矩阵板还设置有资源连接器，所述资源连接器与测试平台接口连接，用于获取测试平台的测试资源；每个接线矩阵板通过带状电缆与被测设备接口连接，用于在接线矩阵板与被测设备之间进行信号传输；每个接线矩阵板设置有至少两个信号传输通道控制单元，每个信号传输通道控制单元包括至少一个电阻以及至少一个开关，所述信号传输通道控制单元用于根据用户对开关的断开或者接通操作，来实现对信号传输通道的控制；所述测试平台用于提供测试资源，通过所述信号传输通道向所述被测设备发送测试资源的信号，以及对被测设备反馈的信号进行识别，以实现被测设备的功能测试。通过采用本申请所提供的技术方案，可以在航电测试系统测试的过程中，对信号的传输通道进行灵活控制的效果，同时由于控制操作简便，可以避免出现操作失误等低级错误影响测试结果的准确性。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的航电测试系统的结构框图；
图2是本申请实施例二提供的航电测试系统的示意图；
图3是本申请实施例二提供的航电测试系统的平面示意图；
图4是本申请实施例二提供的接线矩阵板的顶视图；
图5是本申请实施例二提供的单刀双掷开关回路示意图；
图6是本申请实施例二提供的通用模拟信号样板的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的航电测试系统的结构框图，本申请实施例可适用于对航电系统进行测试的情况，所述系统可以由软件和/或硬件的方式来实现。
如图1所示，所述航电测试系统包括：被测设备110，测试平台120，以及信号传输通道控制设备130，所述信号传输通道控制设备130通过被测设备接口131连接被测设备110，通过测试平台接口132连接测试平台120，其中，
所述信号传输通道控制设备130，包括：
至少两块接线矩阵板133，其中每个接线矩阵板133设置有回环连接器，所述回环连接器用于对所述至少两个接线矩阵板进行连接；
每个接线矩阵板133还设置有资源连接器，所述资源连接器与测试平台接口132连接，用于获取测试平台120的测试资源；
每个接线矩阵板133通过带状电缆与被测设备接口131连接，用于在接线矩阵板133与被测设备110之间进行信号传输；
每个接线矩阵板133设置有至少两个信号传输通道控制单元，每个信号传输通道控制单元包括至少一个电阻以及至少一个开关，所述信号传输通道控制单元用于根据用户对开关的断开或者接通操作，来实现对信号传输通道的控制；
所述测试平台120用于提供测试资源，通过所述信号传输通道向所述被测设备110发送测试资源的信号，以及对被测设备110反馈的信号进行识别，以实现被测设备110的功能测试。
其中，被测设备可以是机载航电设备，由于机载航电设备主要包括通信、导航、显示、座舱娱乐等设备，完成飞机与地面通信、导航、信息处理与控制，是飞机最核心、最重要的设备，直接影响飞机的先进程度和综合能力。机载航电设备由多个功能单元组成，需要测试的参数多，测试流程复杂，测试难度大。测试通道多达上百路，测试接口可达百个甚至上千，测试通路复杂、通道多、接口多，灵活的控制较为困难。
在本技术方案中，被测设备可以通过被测设备接口与信号传输通道控制设备连接，信号传输通道控制设备通过测试平台接口连接测试平台，由测试平台提供测试资源，将测试资源通过信号传输通道控制设备发送至被测设备，进而可以根据被测设备反馈的信号确定被测设备是否对测试资源进行正确的响应，若是，则说明被测设备功能测试正常，若否，则说明被测设备的功能存在异常。
在本实施例中，所述信号传输通道控制设备，包括：至少两块接线矩阵板，其中每个接线矩阵板设置有回环连接器，所述回环连接器用于对所述至少两个接线矩阵板进行连接；每个接线矩阵板还设置有资源连接器，所述资源连接器与测试平台接口连接，用于获取测试平台的测试资源；每个接线矩阵板通过带状电缆与被测设备接口连接，用于在接线矩阵板与被测设备之间进行信号传输；每个接线矩阵板设置有至少两个信号传输通道控制单元，每个信号传输通道控制单元包括至少一个电阻以及至少一个开关，所述信号传输通道控制单元用于根据用户对开关的断开或者接通操作，来实现对信号传输通道的控制。其中，至少两块接线矩阵板之间可以通过排线连接每一块接线矩阵板的回环连接起，从而实现接线矩阵板之间的连接。另外，每一块接线矩阵板上面设置有至少两个传输通道控制单元，其中至少包括一个电阻和一个开关，这样设置可以实现在一个接线矩阵板内部实现对信号传输通道的修改，本方案接线矩阵板通过电路板固化部分连线，连接测试资源和被测设备，可以实现快速并准确地连接主控计算机和不同的被测航电设备，以实现快速、准确的实现进行测试的目的。
所述测试平台可以用于提供不同类型的测试资源，通过所述信号传输通道向所述被测设备发送测试资源的信号，以及对被测设备反馈的信号进行识别，以实现被测设备的功能测试。其中，测试平台可以才有发送信号、读取信号、输出功能测试结果的工作模式。
本技术方案与现有技术相比，针对预留连线接口手动连线来实现灵活的配置的方案。本发明可以解决由于信号数量和复杂度大大增加，而导致的手动连线方法操作时间成本高且易出错的问题。针对研制开关矩阵装置的方案。本发明可以解决由于设备的升级改型，而导致的自动测试设备研制成本高，研制周期长并且升级困难的问题。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述信号传输通道控制设备，还设置有资源转换单元，所述资源转换单元用于将输入至被测设备的测试资源从测试平台提供转换为由被测设备自身提供；所述被测设备还用于：将测试资源通过所述信号传输通道传输至所述测试平台。其中，资源转换单元，可以用来对测试资源的来源进行转换，例如测试平台发布的测试资源为模拟测试资源，而被测设备自身工作过程中所产生的资源也可以作为测试资源，即为真实测试资源，可以获取到被测设备自身工作过程中产生的资源，并获取被测设备的响应结果。从而可以实现通过真实测试资源对被测设备进行测试。本技术方案可以实现在不影响被测设备工作的情况下，对被测设备的功能进行测试的效果，而且测试资源为真实测试资源，提高了功能测试的准确性。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述资源转换单元包括单刀双掷开关。其中，可以通过单刀双掷开关来实现对测试资源的切换。这样设置的好处是可以简化工作人员的操作，无需对测试线路重新搭建，提高测试效率。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述测试资源包括离散信号、模拟信号以及线性可变差动变压器信号。其中，离散信号可以是相互离散的测试资源信号，模拟信号和线性可变差动变压器信号，可以是在对机载航电设备上常用的测试信号。采用上述测试资源以及其他类型的测试资源进行测试，可以提高测试资源的功能测试覆盖范围，对被测设备的功能测试更加全面。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述系统还包括：信号调节设备，用于对模拟信号和离散信号进行调节，以及对数据协议进行转换。其中，信号调节设备可以对模拟信号和离散信号进行调节和数据协议的转换，从而可以提高测试平台与被测设备之间的通信质量。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述系统还包括：分流设备，用于将测试平台的测试资源分配至所述至少两个接线矩阵板。其中，分流设备可以将测试平台的测试资源分配至所述至少两个接线矩阵板，这样设置的好处是可以减少测试人员的接线工作，提高测试效率的同时，避免了因为工作人员接线错误对测试结果产生影响。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述被测设备接口包括ZIF标准接口。在本实施例中，可以通过提供ZIF标准接口，使得被测设备接口标准化，可以提高本实施例所提供的航电测试系统的适用范围。
在上述各技术方案的基础上，可选的，所述回环连接器包括外置的插接口，用于通过排线与其他接线矩阵板的回环连接器进行插接。在本实施例中，回环连接起的连接可以通过排线实现，具体的可以将排线的一端插接在一个回环连接器上，另一端插接在其他接线矩阵板的回环连接器上，这样可以通过排线的插接，简化了工作人员对线路的手动搭建，提高了机载航电设备的测试效率。
实施例二
为了让本领域技术人员更加清楚的了解本申请实施例所公开的技术方案，本申请实施例还提供了优选的实施方案。
图2是本申请实施例二提供的航电测试系统的示意图。如图2所示，测试前面板用于连接测试资源，具体包括主控计算机，测试分系统面板用于连接各测试分系统及模拟器，具体包括IMA测试平台、显示系统、实物CNS系统(通信导航系统)以及仿真计算机。本接线矩阵板通过电路板固化部分连线，连接测试资源和被测试资源，可以实现快速并准确地连接主控计算机和不同的被测航电设备。
通过接插件配置设备与设备间连线的方案，其能对分布的测试分系统进行快速并且准确的连接管理，提高人工操作的精度和测试效率，并且相对自动化测试设备节约成本和开发周期，提供相对灵活多变的测试连接方案方便与被测航电设备的连接和整机的维护，减少了测试过程中的干扰以及人为出错的问题，规范了测试工作，提高了测试效率。相对传统的方法更具易用性，且方便装置的升级。
本发明的目的是提供一种技术效果更好的航电测试小型化插接设备的PCB接线矩阵板设计及连接方案。本发明具体涉及航电系统集成验证测试，实现航电系统集成通用互联和配置，实现测试过程中接口连线操作的规范化。
图3是本申请实施例二提供的航电测试系统的平面示意图。如图3所示，本发明前端即被测系统一侧，使用ZIF标准接口与被测试资源连接，分系统设备连接为标准高密度接口，应用通用的管脚映射实现通用的集成电路设计，接线矩阵板须有特殊的电路板路由特性以适配电子信号类型。
后端即测试平台一侧通过ZIF连接器提供测试资源，并提供自检流程以检查系统健康度。采用通过信号调节模块实现模拟信号和离散信号的调节以及数据协议的转换，采用分流模块分配测试资源。
其中接线矩阵板提供多个模块，支持离散信号、模拟信号与线性可变差动变压器信号的监视与模拟，通过接线矩阵板内部开关和电阻器配置测试资源，通过单刀双掷继电器来切换进入测试平台的信号为真实元器件信号或模拟元器件信号。
图4是本申请实施例二提供的接线矩阵板的顶视图。如图4所示，图中仅以存在两个接线矩阵板为例进行说明。各接线矩阵板通过回送连接器和排线的方式来配置各测试分系统的信号连接，从而通过半灵活的方式实现众多被测系统的互联以及测试平台资源的连接，在前端通过硬线连接ZIF连接器与被测系统建立连接。
图5是本申请实施例二提供的单刀双掷开关回路示意图。如图5所示，接线矩阵板内置离散信号单刀双掷开关，应用一种特殊的布线图实现模拟系统或真实系统的切换。利用两块接线矩阵板，左图应用单刀双掷开关实现对由测试平台模拟的通信导航系统输出离散信号的测试，即测试平台本身利用自有的测试资源模拟出的通信导航系统信号的测试，此时不需要真实航电元器件亦可完成所需测试；右图应用单刀双掷开关实现对真实通信导航系统输出离散信号的测试，即连接真实元器件，应用开关修改电路从而对真实元器件发送的信号进行测试。
图6是本申请实施例二提供的通用模拟信号样板的示意图。如图6所示，接线矩阵板内置的通用模拟信号样板，由多个电阻器和开关组成，测试平台端提供两个针口，被测系统端提供四个针口。配置开关从而设定样板支持测试平台的以下多种接口标准的测试资源：温度、电位、电压、电流和平衡电桥。图6提供了一种当各电阻器和开关配置如图所示时的电路情况，这是其中一种通用的模式，当电阻器和开关配置修改时即可设定其它的测试模式和资源配置。
本技术方案通过电路板的方式固化接线，将被测信号暴露给测试系统，使用排线灵活配置各被测系统。定义并统一连线的接口标准，使定制的电路板可以通用的连接。定义并统一电气连接标准，使设备可以与系统迅速适配。
通过采用本技术方案，可以实现针对预留连线接口手动连线来实现灵活的配置的方案。本发明可以解决由于信号数量和复杂度大大增加，而导致的手动连线方法操作时间成本高且易出错的问题。
针对研制开关矩阵装置的方案。本发明可以解决由于设备的升级改型，而导致的自动测试设备研制成本高，研制周期长并且升级困难的问题。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种航电测试系统，其特征在于，包括：被测设备，测试平台，以及信号传输通道控制设备，所述信号传输通道控制设备通过被测设备接口连接被测设备，通过测试平台接口连接测试平台；其中，
所述信号传输通道控制设备，包括：
至少两块接线矩阵板，其中每个接线矩阵板设置有回环连接器，所述回环连接器用于对所述至少两个接线矩阵板进行连接；
每个接线矩阵板还设置有资源连接器，所述资源连接器与测试平台接口连接，用于获取测试平台的测试资源；
每个接线矩阵板通过带状电缆与被测设备接口连接，用于在接线矩阵板与被测设备之间进行信号传输；
每个接线矩阵板设置有至少两个信号传输通道控制单元，每个信号传输通道控制单元包括至少一个电阻以及至少一个开关，所述信号传输通道控制单元用于根据用户对开关的断开或者接通操作，来实现对信号传输通道的控制；
所述测试平台用于提供测试资源，通过所述信号传输通道向所述被测设备发送测试资源的信号，以及对被测设备反馈的信号进行识别，以实现被测设备的功能测试。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述信号传输通道控制设备，还设置有资源转换单元，所述资源转换单元用于将输入至被测设备的测试资源从测试平台提供转换为由被测设备自身提供；
所述被测设备还用于：将测试资源通过所述信号传输通道传输至所述测试平台。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述资源转换单元包括单刀双掷开关。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试资源包括离散信号、模拟信号以及线性可变差动变压器信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
信号调节设备，用于对模拟信号和离散信号进行调节，以及对数据协议进行转换。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
分流设备，用于将测试平台的测试资源分配至所述至少两个接线矩阵板。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被测设备接口包括ZIF标准接口。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回环连接器包括外置的插接口，用于通过排线与其他接线矩阵板的回环连接器进行插接。
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