CN111614406A - Cni外场无线自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的CNI外场无线自动检测设备，旨在提供一种操作简便、检测效率高的外场检测CNI装置及方法。本发明通过下述技术方案实现：射频信道单元通过将接收信号送入射频信道单元进行处理后送给信号处理单元，将射频已调信号进行AD变换为基带信号，或将基带信号数模DA变换为射频信号，实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理和时间测量，分配一个或多个特定任务或服务，形成可重构、可配置标准信号的FPGA程序存储空间处理平台，通过加载软件实现不同功能的检测，完成对检测主机自身工作参数和工作状态的控制，以及对被测飞机CNI系统的工作参数和工作状态的控制，显控单元显示用户操作界面和数据监控。

Description

CNI外场无线自动检测设备

技术领域

本发明涉及航空无线自动测试领域，特别是涉及一种依据软件无线电架构，通过无线技术、零中频技术和综合化设计的航空电子综合通信导航识别系统(CNI)外场无线检测设备和方法。

背景技术

航空电子通信导航识别子系统(Communication Navigation andIdentification，CNI)是飞机综合射频传感器系统的重要组成部分，CNI系统的主要任务是提供飞机与外界的通信、数据传输、无线电导航、进场着陆引导和敌我识别，完成飞机与飞机、飞机与地面之间的话音/数据通信、导航、航管应答、敌我识别及音响告警和机内自检测功能，重点检查CNI系统是否能正确控制下挂设备的各种工作状态和下挂设备的各种功能能否正常工作，为飞行员提供通信、导航及识别数据，是保障飞机安全及作战任务的重要功能子系统。航空通信导航识别系统是航空系统安全化、稳定化运行的关键；飞行过程中,一旦通信导航识别频率受到外部信号干扰,就会造成飞机系统与地面信号接收的误差或中断,导致飞机偏离正常运行轨迹,对人们的出行安全造成威胁。CNI系统检测手段通常利用维护自检MBIT并辅之以外场综合检查仪进行一级维修，对CNI系统的功能及其关键性能进行在线检测，并将故障隔离定位到LRM；二级维修采用检测仪器或综合化检测系统对LRM的全部性能指标进行离线检测，修复故障LRM。然而，一级维修现有的外场检测仪器基本上是分立式专用检查仪，种类多、数量大，加上维护自检MBIT存在一定的漏警率，使得一些“隐身”故障潜伏下来。

中国专利申请号201821991124.0(公开日为2019年9月3日)公布了一种由控制面板、ILS组件和MLS组件组成的外场模拟器。该实用新型专利申请集成了ILS外场模拟器和MLS外场模拟器的功能和性能特点，能够对ILS机载设备和MLS机载设备进行定性测试。缺点是只集成了ILS和MLS功能，综合化不够，不能达到CNI系统功能的完备检测；不能进行自动测试，导致检测人员较多，测试过程复杂，测试效率低下。

为了方便外场检测CNI分系统内所有下挂设备总线数据通信情况以及满足分系统维护和排故，从硬件、软件、结构、电磁兼容性、可靠性、维修性、测试性、安全性等方面，《电子设计工程》2014年3月第6期第22卷公开了一种“CNI外场检验仪的设计”，该CNI外场检验仪检测CNI分系统内所有下挂设备总线数据通信情况以及满足分系统维护和排故，并针对设计中的监控解析软件包开发等关键性问题进行分析并提出了解决措施。应用表明，该检验仪虽然解决了CNI系统大数据量实时采集难、故障原因不易追溯的问题，但其不足之处是该CNI外场检验仪只能对CNI系统的总线信号进行数据监控和检测，检测CNI功能是否正常，并不能从飞机天线开始对功能链路资源进行全流程测试，导致检测结果不充分、不完备。

《电讯技术》2015年6月第6期第55卷也公开了一种“综合化CNI设备测试系统的设计”，该系统借鉴综合模块化设计思想实现专用模拟器模块化，采用专家系统实现自动测试，通过机内测试(BIT)提高机内故障诊断能力，实现对CNI设备全频段覆盖性自动测试。缺点是该论文实现的功能是采用模块化设计，每个功能一个模块，同样存在模块数量重多，体积和重量巨大的问题；同时，该测试系统仍是有线测试，在外场使用存在拆卸飞机天线的问题，外场使用不方便；且对于I链功能这种复杂的功能未能实现。

当前为了检测飞机CNI系统的各项功能是否工作正常，针对其中单项或者少数几项功能，研制了专用的检测设备，如短波电台、超短波电台、IFF专用激励器、JBM-3、NAV-750等。这些检测设备检测功能单一、体积大、重量重、综合化程度不高，导致外场对飞机CNI功能检测时所需检测设备种类多达十几种、体积重量巨大、操作复杂，非常不便于贮存和使用。同时，当前检测飞机的检测方法仍局限有线检测方法、人工测试方法和机载正式波形测试方法，有线检测方法会导致对飞机结构拆装会引起偏差、检测占用时间长；人工测试方法操作复杂烦琐、耗时长、效率低下；机载正式波形测试由于保密管理流程烦琐、协议波形复杂导致的开发和联试周期非常长且存在较大保密风险。因此，飞机CNI系统外场检测设备急需解决综合化、无线检测、通用化、便携、链路资源检测不全、简化协议波形、自动检测等关键性问题，为了解决上述问题，有必要开发一种飞机CNI系统外场无线自动检测设备及检测方法，使飞机的检测维护保障工作更简便、成本更低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足之处，提供一种具备检测人员少、操作简便、显示简洁、检测结果一致性好、检测时间短、检测效率高的航电综合通信导航识别系统外场无线自动检测设备及其无线检测CNI系统功能的方法。

为解决上述技术问题，本发明是按照以下技术方案实现的：一种CNI外场无线自动检测设备，包括：向检测主机和通信管理单元提供工作所需各种直流电源的电源单元，包含了连接UV天线、L天线和K/Ka天线的射频信道单元，通过信号处理单元连接的显控单元，其特征在于：射频信道单元通过上述天线接收或发射射频信号与被测飞机通过装配的天线进行无线通信，通过不同天线端口送入所述射频信道单元进行上、下变频、放大、滤波、增益及天线接口适配处理后送给所述信号处理单元进行处理，并提供检测主机内部所需的高精度同步系统100MHz时钟，信号处理单元对送入到AD/DA转换通道的射频信号进行基带数据处理，将射频已调信号进行AD变换为基带信号，或将基带信号数模DA变换为射频信号，实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理和时间测量，实现分配一个或多个特定任务或服务，形成可重构、可配置标准信号的FPGA程序存储空间处理平台，FPGA根据使用情况进行相应功能程序的加载，通过加载不同功能软件实现不同功能的检测，完成对检测主机自身工作参数和工作状态的控制，以及对被测飞机CNI系统的工作参数和工作状态的控制，显控单元显示用户操作界面和数据监控。

一种使用上述外场无线自动检测设备无线检测CNI系统功能的方法，具有如下技术特征：检测主机通过UV天线、L天线、K/Ka天线与被测飞机相应UV天线、L天线、K/Ka功能天线进行无线对通检测，将被测飞机各功能测得的结果通过以太网上报给通信管理单元；通信管理单元根据接收不同频段天线产生的射频信号，遍历检测被测飞机CNI系统每个功能能够重构的所有硬件通道，模拟被测飞机CNI系统功能参数，控制全功能全链路的自动检测和所测功能的测试用例；采用UV测试模式、L测试模式、IFF询问测试模式和I链测试模式进行全流程、全资源、全自动测试处理，根据设置的参数和测得的参数进行综合判断，自动判断出被测飞机的CNI功能硬件资源是否正常，然后由通信管理单元上报至所述检测主机的显控单元，由显控单元对所测功能的测试序列进行显示、并显示到显示界面上，由此实现对被测飞机CNI功能的全自动的无线检测。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明针对现有技术检测设备体积大、重量重、测试功能单一、测试环境所需检测设备繁多复杂，利用软件无线电架构、通过无线通信技术、零中频技术和综合化设计技术手段，通过测试模式的自动化流程设计，实现检测设备的综合设计，解决了现有的检测设备体积大、重量重、测试功能单一的问题，消除了对飞机拆装结构造成的影响，减少了测试搭建环境的时间，提升了测试系统效率。采用由提供工作所需各种直流电源的电源单元的检测主机和通信管理单元，通过无线通信技术手段，利用包含连接UV天线、L天线和K/Ka天线的射频信道单元，通过信号处理单元连接显控单元的检测主机，实现检测设备的无线检测，具备综合化，对飞机结构不动、外观无损，便携性和通用性的特点；并解决了外场联试、测试、训练及验证等一系列问题。

本发明针对有线检测对飞机结构拆装会引起偏差、检测占用时间长，机载密码和协议波形复杂导致的开发和联试周期长，人工测试方法操作复杂烦琐、耗时长、效率低下的问题，采用UV天线、L天线和K/Ka天线接收或发射射频信号与被测飞机通过UV天线、L天线和K/Ka天线进行无线通信，通过不同天线端口送入所述射频信道单元进行上、下变频、放大、滤波、增益及天线接口适配处理后送给所述信号处理单元进行处理，并提供所述检测主机内部所需的高精度同步系统100MHz时钟，辅助飞机外场检测人员对多种飞机型号的CNI系统进行全机CNI功能的全流程自动测试、检测、排故与维护，能够对飞机CNI系统功能无线检测，具备良好的通用性；无需对外场飞机天线进行拆缷，消除对飞机结构拆缷引起的安装偏差风险，实现对飞机CNI系统功能的无损检测；操作简便、检测时间短、检测结果一致性好、显示简洁、检测人员少、大大提升检测效率的特点。通过测试模式的设计，实现功能协议、波形、密码的简化，大大缩减了功能开发和联试周期。

本发明采用信号处理单元对送入到AD/DA转换通道的射频信号进行基带数据处理，将射频已调信号进行AD变换为基带信号，或将基带信号DA变换为射频信号，实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理和时间测量，实现分配一个特定的任务或服务，形成可重构、可配置标准信号的FPGA程序存储空间处理平台，通过软件无线架构和综合化技术手段，实现UV功能、L波段功能、IFF询问功能和I链功能，支持功能程序的动态加载，可以快速实现多个功能的开发设计，具备很高的综合化程度，且很好地支持后续升级和新功能的开发，具有很好的可扩展性。

本发明通过FPGA加载不同功能软件实现不同功能的检测，完成对检测主机自身工作参数和工作状态的控制，以及对被测飞机CNI系统的工作参数和工作状态的控制，能够实现功能协议和波形的简化，大大缩减了功能开发和联试周期，消除了因保密问题引起泄密的风险；可对CNI设备全频段覆盖性自动测试,故障隔离率达到100％,是验证CNI设备性能的有效技术手段，且测试模式提出对每条机载CNI系统功能重构的链路资源使用一种简化的波形信号进行硬件全资源覆盖性测试，提高了对飞机功能检测的完备性和可靠性。

本发明通过对功能进行密码简化、协议简化和波形简化，用该简化后的信号对每个功能能够重构的所有硬件资源进行遍历检测的测试模式方法，解决了现有的人工有线测试、操作复杂烦琐、耗时长、效率低下以及测试信号波形复杂、算法开发周期长的问题，减少了测试人员的数量、减小了测试人员的差异性带来的测量结果偏差，消除了测试人员操作问题引起的飞机故障，降低了测试人员对飞机操作的复杂性，降低了测试时间，提升了测试效率。

本发明适用于在外场环境下，对飞机CNI系统功能进行无线自动检测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明航电综合通信导航识别系统的外场无线自动检测设备的原理示意图。

图2是利用图1实现无线检测CNI系统功能的系统示意图。

图3是图2测试模式总体流程图打断的连续示意图。

图4是图2的UV测试模式流程框图。

图5是图2的L测试模式流程框图。

图6是图2的IFF询问测试模式流程框图。

图7是图2的I链测试模式流程框图。

图中：101.电源单元、102.射频信道单元、103.信号处理单元、104.显控单元、105.UV天线、106.L天线，107.K/Ka天线，20.通信管理单元，201.检测主机，202.检测机UV天线、203.检测机L天线，204.检测机K/Ka天线，205飞机，206机载UV天线，207.机载L天线，208.机载K/Ka天线，209.检测机通信管理单元。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式，仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的优选实施例中，一种航电综合通信导航识别系统外场无线自动检测设备，包括：向检测主机和通信管理单元提供工作所需各种直流电源的电源单元，所述检测主机包含连接UV天线、L天线和K/Ka天线的射频信道单元，通过信号处理单元连接的显控单元，其中：检测主机组包括电源单元101、射频信道单元102、信号处理单元103、显控单元104、UV天线105、L天线106和K/Ka天线107。所述电源单元101为所述射频信道单元102、信号处理单元103、显控单元104提供工作所需的各种直流电源，具体包括：+28V、±12V和+5V，输出功率≥200W；所述射频信道单元102实现2MHz～31GHz之间频段的天线接口适配及处理，实现UV波段、L波段、K/Ka波段收发射频信号的上下变频、放大、滤波、增益控制，能够实现射频信号送入到AD/DA通道去完成基带数据处理；并提供检测主机内部所需的高精度同步系统100MHz时钟，为系统同步工作提供时间基准，信号输出幅度为0±3dBm。

信号处理单元103实现对射频已调信号进行AD变换为基带信号，或将基带信号DA变换为射频信号，具备8收8发的AD和DA转换通道，能够实现多功能的信号收发；实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理、时间测量等功能，最大具备256MB的FPGA程序存储空间，支持很多版本的功能程序；实现所述检测主机的控制及音响处理，能够完成对检测主机自身的工作参数和工作状态的控制以及对飞机的工作参数和工作状态的控制，且具有话音收发AD/DA转换，实现对外话音通话及对内自听音的处理；实现分配一个或多个特定任务或服务，形成可重构、可配置的标准信号处理平台，可根据使用情况进行相应功能程序的加载，实现一套硬件，通过加载不同功能软件实现不同功能的检测。

显控单元104实现用户操作界面的控制和显示，主要包括按键和显示屏，所述按键以塑料为原材料制作，经过吹塑、注塑、压塑等过程制作而成，表面字体采用丝印，为保证透光率，按键字体面采用激光打孔工艺打制直径约0.005mm的通孔，保证按键电路板上的LED光源能透过按键层，保证在夜晚按键可视；所述显示屏为7.67英寸液晶屏，显示尺寸为165.12×103.2mm，分辨率最大为1280×800，工作温度为-48.8℃～+70℃，存贮温度为-60℃～+80℃，亮度为250cd/m2，该屏适用于极端恶劣环境，具有防眩光、亮度可调，并且夜间及强日光下屏幕均可以正常显示。

天线主要包括分别用于实现对飞机的UV波段、L波段、K/Ka波段射频信号的收发的UV天线105、L天线106和K/Ka天线107，各天线直接连接至检测主机的天线端口上，天线收到机载发射的射频信号后，通过不同天线端口送入所述设备的射频信道单元进行下变频送给所述设备的信号处理单元进行处理，为所述检测主机实现无线检测提供基础保障。

通信管理单元包含主要作为检测主机和机载维护口间的数据交互中心的接口单元，通过接口单元实现对检测主机信号处理单元下发的控制参数的解析处理，实现对飞机功能参数的控制和机载功能接收时测量结果的获取，实现将获取到的测量结果上报给检测主机的显控单元进行显示。

参阅图2。检测主机201对外可连接检测机UV天线202、检测机L天线203和检测机K/Ka天线204，对外通过以太网连接至检测机通信管理单元209，再由检测机通信管理单元209通过以太网连接至飞机205的调试维护口，通过天线和以太网实现飞机级自动测试环。UV天线、L天线和K/Ka天线收到被测飞机CNI系统UV天线、L天线和K/Ka天线发射的射频信号后，通过不同天线端口送入所述射频信道单元进行上、下变频、放大、滤波、增益及天线接口适配处理后送给所述信号处理单元进行处理，并提供所述检测主机内部所需的高精度同步系统100MHz时钟，信号处理单元将射频信号送入到AD/DA转换通道去完成基带数据处理，通过将射频已调信号进行AD变换为基带信号，或将基带信号DA变换为射频信号，实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理和时间测量，实现分配一个或多个特定任务或服务，形成可重构、可配置标准信号的FPGA程序存储空间处理平台，FPGA根据使用情况进行相应功能程序的加载，通过加载不同功能软件实现不同功能的检测，完成对检测主机自身工作参数和工作状态的控制，以及对被测飞机CNI系统的工作参数和工作状态的控制，显控单元显示用户操作界面和数据监控。

UV测试模式检测时：检测主机201通过检测机UV天线202对外进行UV功能的射频信号辐射和接收，由以太网下发功能控制参数通过检测机通信管理单元209转发至机载205，配置UV链路资源1功能正常后，控制机载UV天线206对外进行射频辐射和接收，由两级UV天线(检测机UV天线202和机载UV天线206)实现UV功能的无线检测；由于检测机UV天202和机载UV天线206为全向天线，实际测试时，只需要根据机载UV天线206的安装位置，将检测机UV天线202放置于离机载UV天线206距离10米～20米的位置、高度要使得UV天线(检测机UV天线202和机载UV天线206)之间没有遮挡即可；检测结果数据由检测主机20)进行统一处理，并将检测结果进行保存；所有机载UV链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示,然后返回显示主界面。

L测试模式检测时：检测主机201通过检测机L天线203对外进行TACAN功能的射频信号辐射和接收，由以太网下发功能控制参数通过检测机通信管理单元209转发至机载205，配置机载TACAN功能正常后，控制机载L天线207对外进行射频辐射和接收，由两级L天线(检测机L天线203和机载L天线207)实现TACAN功能的无线检测；检测结果数据由检测主机201进行统一处理，并将检测结果进行保存；由于L天线(检测机L天线203和机载L天线207)为全向天线，实际测试时，只需要根据机载天线的安装位置，将检测主机201的检测机L天线203放置于离机载L天线207距离15米～20米的位置、高度要使得L天线(检测机L天线203和机载L天线207)之间没有遮挡即可；将所有机载TACAN链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示,然后返回显示主界面；

IFF询问测试模式检测时：检测主机201通过检测机L天线203对外进行IFF询问功能的射频信号辐射和接收；检测主机201由以太网下发功能控制参数通过检测机通信管理单元209转发至飞机205，配置机载IFF询问功能正常后，控制机载L天线207对外进行射频辐射和接收，由两级L天线(检测机L天线203和机载L天线207)实现IFF询问功能的无线检测；检测结果数据由检测主机201进行统一处理，并将检测结果进行保存；将所有机载IFF询问链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示,然后返回显示主界面；

I链测试模式检测时：检测主机201通过检测机K/Ka天线204对外进行I链功能的射频信号辐射和接收，检测主机201由以太网下发功能控制参数通过检测机通信管理单元209转发至机载205，机载K/Ka天线208对外进行射频辐射和接收，由两级K/Ka天线(检测机K/Ka天线204和208)实现I链功能的无线检测；由于I链天线为定向天线，实际测试时，需要根据每副机载天线的安装位置，将检测设备的K/Ka天线104对准机载天线的法线方向；检测结果数据由检测主机进行统一处理，并将检测结果进行保存，将所有机载I链链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示，然后返回显示主界面。

通过以上流程检测后，即可对机载的可重构的所有的UV链路资源、L链路资源、IFF询问链路资源和I链链路资源进行检测，实现飞机的无线自动快速地检测，保证飞机飞行的安全和可靠。

参阅图3。根据测试模式总体流程，具体步骤：

S300，程序主界面；

S301，在检测主机的控制界面选择UV测试模式；

S302，判断UV功能所有链路资源是否检测完；

S303，UV功能所有链资源未检测完，判断UV功能链路资源N是否为收测试；

S304，UV功能链路资源N为收测试，执行程序1；

S305，UV功能链路资源N不为收测试，执行程序2；

S306，UV功能链路资源N收发测试结果保存(N＝1、2、3…)；

S302，UV功能所有链路资源未检测完，重复S303～S306步骤，直到完成机载UV功能所有N条链路资源检测；

S307，UV功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有UV功能链路资源1～N检测结果；

S308，UV测试模式检测完成，返回程序主界面；

S309，在检测主机的控制界面选择L测试模式；

S310，判断TACAN功能所有链路资源是否检测完；

S311，TACAN功能所有链资源未检测完，判断链路资源N机载方位或距离测试(N＝1、2、3…)；

S312，若机载TACAN功能链路资源N为方位测试，执行程序3；

S313，若机载TACAN功能链路资源N距离测试，执行程序4；

S314，TACAN功能链路资源N方位和距离检测结果保存(N＝1、2、3…)；

S310，TACAN功能所有链路资源未检测完，重复S311～S314)步骤，直到完成机载TACAN功能所有N条链路资源检测；

S315，机载TACAN功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有TACAN功能链路资源1～N检测结果；

S316，L测试模式检测完成，返回程序主界面；

S317，在检测主机的控制界面选择I链测试模式；

S318，判断I链功能所有链路资源是否检测完；

S319，I链功能所有链资源未检测完，判断链路资源N是否为接收测试(N＝1、2、3…)；

S320，I链功能链路资源N为接收测试，执行程序5；

S321，I链功能链路资源N不为接收测试，执行程序6；

S322，I链功能链路资源N收发检测结果保存(N＝1、2、,3…)；

S318，I链功能所有链路资源未检测完，重复S319～S322步骤，直到完成机载I链功能所有N条链路资源检测；

S323，I链功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有I链功能链路资源1～N检测结果；

S324，I链测试模式检测完成，返回程序主界面；

S325，在检测主机的控制界面选择IFF询问测试模式；

S326，判断IFF询问功能所有链路资源是否检测完；

S327，IFF询问功能所有链资源未检测完，执行程序7；

S328，IFF询问功能链路资源N检测结果保存(N＝1、2、3…)；

S326，IFF询问功能所有链路资源未检测完，重复S327～S328步骤，直到完成机载IFF询问功能所有N条链路资源检测；

S329，IFF询问功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有IFF询问功能链路资源1～N检测结果；

S330，IFF询问测试模式检测完成，返回程序主界面。

参阅图4。详细说明了检测设备对飞机的UV测试模式进行的检测，根据UV测试模式流程，具体步骤包括：

S400，程序主界面；

S401，在检测主机的控制界面选择UV测试模式；

S402，判断UV功能所有链路资源是否检测完；

S403，若UV功能所有链路资源未检测完成，判断机载UV链路资源N是否为接收测试；

S404，机载UV链路资源是接收测试，控制检测主机UV功能发射数字音频射频信号；

S405，通过通信管理单元由以太网控制机载UV功能为与发射参数一致的接收状态；

S406，机载接收射频信号解码出音频数据通过通信管理单元上报检测主机；

S407，检测主机将音频数据解算出音频信号的SINAD值；

S408，判断音频信号SINAD值是否满足要求；

S409和S410，得到机载UV功能链路资源N接收功能正常或异常(N＝1、2、3…)的检测结果，并把结果保存下来；

S411，机载UV链路资源N不是接收测试，通过通信管理单元控制机载UV功能发射数字音频射频信号；

S412，控制检测主机UV功能为与发射参数一致的接收状态；

S413，检测主机接收射频信号解码出音频数据，解算出音频信号SINAD值；

S414，判断单音信号SINAD值是否满足要求；

S415和S416，得到机载UV功能链路资源N发射功能正常或异常(N＝1、2、3…)的检测结果，并把结果保存下来；

S417，检测主机显示UV功能链路资源N的检测结果(N＝1,、2、3…)；

S402，UV功能所有链路资源未检测完成，重复步骤S403)～S416)分别对机载UV功能链路资源2，3，…，N进行接收和发射功能检测；

S418，UV功能所有链路资源已检测完成，检测主机显示UV功能所有链路资源1～N的检测结果；

S419，UV测试模式完成返回程序主界面；

参阅图5。为了详细说明检测设备对飞机的L测试模式进行的检测，根据L测试模式流程，具体步骤：

S500，程序主界面；

S501，在检测主机的控制界面选择L测试模式；

S502，判断TACAN功能所有链路资源是否检测完；

S503，TACAN功能所有链路资源未检测完，设置检测主机要模拟的TACAN方位值和TACAN距离值；

S504，判断机载TACAN链路资源N为方位测试还是距离测试(N＝1、2、3…)；、

S505，机载TACAN链路资源N为方位测试，根据S503设置值控制检测主机发射TACAN方位的射频信号；

S506，检测主机通过通信管理单元由以太网控制机载加载TACAN功能；

S507，机载接收方位射频信号，解算出方位值；

S508，方位结果通过通信管理单元上报检测主机；

S509，检测主机通过判断机载TACAN方位测量值是否满足要求；

S510和S511，得到机载TACAN功能链路资源N方位接收功能正常或异常(N＝1、2、3…)结果，并把结果保存下来；

S512，机载TACAN链路资源N为距离测试，检测主机通过通信管理单元由以太网控制机载设备发射TACAN距离询问的射频信号；

S513，控制检测主机加载TACAN功能；

S514，检测主机接收机载询问信号，根据设置距离值延时相应时间，发射应答信号；

S515，机载接收应答信号解算出距离值；

S516，机载将解算的距离值由通信管理单元上报检测主机；

S517，检测主机通过判断机载TACAN距离测量值是否满足要求；

S518和S519，得到机载TACAN功能链路资源N距离测量功能正常或异常(N＝1、2、3…)的检测结果，并将结果保存下来；

S520，检测主机显示TACAN功能链路资源N的方位和距离检测结果(N＝N＝1、2、3…)；

S502，若TACAN功能所有链路资源未检测完成，重复步骤S503～S520)分别对机载TACAN功能链路资源2，3，…，N进行方位和距离功能检测；

S521，判断TACAN功能所有链路资源已检测完成，检测主机显示TACAN功能所有链路资源1～N的检测结果；

S522，L测试模式完成返回程序主界面；

参阅图6。为了详细说明检测主机对飞机的IFF询问测试模式进行的检测，根据IFF询问测试模式流程，具体步骤：

S600，程序主界面；

S601，在所述检测主机的控制界面选择IFF询问测试模式；

S602，判断IFF询问功能所有链路资源是否检测完；

S603，IFF询问功能所有链路资源未检测完，在检测主机界面输入询问参数；

S604，控制检测主机处于IFF应答功能；

S605，通过通信管理单元由以太网控制机载IFF询问功能链路资源N开始询问(N＝1、2、3…；

S606，机载接收检测主机应答射频信号，计算正确应答概率，将正确应答概率通过通信管理单元由以太网上报检测主机；

S607，检测主机通过判断机载测得的正确应答概率是否满足要求；

S608和S609，判断机载IFF询问功能链路资源N异常或正常(N＝1、2、3…)；

S610，检测主机显示机载IFF询问功能链路资源N检测结果(N＝1、2、3…)；

S602，IFF询问功能所有链路资源未检测完，重复步骤S603～S610)分别对机载IFF询问功能链路资源2，3，…，N进行功能检测；

S611，IFF询问功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示IFF询问功能所有链路资源1～N的检测结果；

S612，IFF询问测试模式完成返回程序主界面；

参阅图7。所示为I链测试模式流程框图，为了详细说明检测主机对飞机的I链测试模式进行的检测，具体步骤：

S700，程序主界面；

S701，在所述检测主机的控制界面选择I链测试模式；

S702，判断I链功能所有链路资源是否检测完；

S703，I链功能所有链路资源未检测完，在界面设置I链工作参数；

S704，判断是否为机载I链功能链路资源1接收测试；

S705，是机载I链功能链路资源接收测试，根据设置的工作参数控制检测主机发射I链功能射频信号；

S706，检测主机根据设置的工作参数通过通信管理单元由以太网控制机载I链功能为接收状态；

S707，机载接收射频信号解算出正确接收总BIT数、错误接收总BIT数和误码率值；

S708，机载正确接收总BIT数、接收错误总BIT数和误码率值上报检测主机；

S709，检测主机通过判断机载上报的解算结果，判断机载I链接收误码率是否满足要求；

S710和S711，给出机载I链功能链路资源N接收功能正常或异常的检测结果，并将结果保存下来；

S712，不是机载I链功能链路资源N接收测试，根据设置的工作参数控制检测主机I链功能为接收状态；

S713，检测主机根据设置的工作参数通过通信管理单元由以太网控制机载I链功能发射射频信号；

S714，检测主机接收射频信号解算出正确接收总BIT数、错误接收总BIT和误码率值；

S715，检测主机通过解算结果，判断检测设备I链接收误码率是否满足要求；

S716和S717，给出机载I链功能链路资源N发射功能正常或异常的检测结果，并将结果保存下来；

S718，检测主机显示I链功能链路资源N检测结果；

S702，重复步骤S703～S717)分别对机载I链功能链路资源2，3，…，N进行功能检测，直到将机载I链功能的所有链路资源测试完成；

S719，I链功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示I链功能所有链路资源1～N的检测结果；

S720，I链测试模式完成返回程序主界面。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种CNI外场无线自动检测设备，包括：向检测主机和通信管理单元提供工作所需各种直流电源的电源单元，包含了连接UV天线、L天线和K/Ka天线的射频信道单元，通过信号处理单元连接的显控单元，其特征在于：射频信道单元通过上述天线接收或发射射频信号与被测飞机通过装配的天线进行无线通信，通过不同天线端口送入所述射频信道单元进行上、下变频、放大、滤波、增益及天线接口适配处理后送给所述信号处理单元进行处理，并提供检测主机内部所需的高精度同步系统100MHz时钟，信号处理单元对送入到AD/DA转换通道的射频信号进行基带数据处理，将射频已调信号进行模数AD变换为基带信号，或将基带信号数模DA变换为射频信号，实现各种方式的调制/解调、解扩/解跳、纠错编译码、波束包络处理和时间测量，实现分配一个或多个特定任务或服务，形成可重构、可配置标准信号的现场可编程门阵列FPGA程序存储空间处理平台，FPGA根据使用情况进行相应功能程序的加载，通过加载不同功能软件实现不同功能的检测，完成对检测主机自身工作参数和工作状态的控制，以及对被测飞机CNI系统的工作参数和工作状态的控制，显控单元显示用户操作界面和数据监控。

2.如权利要求1所述的CNI外场无线自动检测设备，其特征在于：通信管理单元包含主要作为检测主机和机载维护口间的数据交互中心的接口单元，通过接口单元实现对检测主机信号处理单元下发的控制参数的解析处理，实现对飞机功能参数的控制和机载功能接收时测量结果的获取，实现将获取到的测量结果上报给检测主机的显控单元进行显示。

3.如权利要求1所述的CNI外场无线自动检测设备，其特征在于：检测主机(201)对外连接检测机UV天线(202)、检测机L天线(203)和检测机K/Ka天线(204)，对外通过以太网连接检测机通信管理单元(209)，并通过以太网连接至飞机(205)的调试维护口，通过天线和以太网实现飞机级自动测试环。

4.一种使用如权利要求1~3中任一权利要求所述检测设备进行无线检测CNI系统功能的方法，具有如下技术特征：检测主机通过UV天线、L天线、K/Ka天线与被测飞机相应UV天线、L天线、K/Ka功能天线进行无线对通检测，将被测飞机各功能测得的结果通过以太网上报给通信管理单元；通信管理单元根据接收不同频段天线产生的射频信号，遍历检测被测飞机CNI系统每个功能能够重构的所有硬件通道，模拟被测飞机CNI系统功能参数，控制全功能全链路的自动检测和所测功能的测试用例；采用UV测试模式、L测试模式、IFF询问测试模式和I链测试模式进行全流程、全资源、全自动测试处理，根据设置的参数和测得的参数进行综合判断，自动判断出被测飞机的CNI功能硬件资源是否正常，然后由通信管理单元上报至所述检测主机的显控单元，由显控单元对所测功能的测试序列进行显示、并显示到显示界面上，由此实现对被测飞机CNI功能的全自动的无线检测。

5.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：UV测试模式检测时：检测主机(201)通过检测机UV天线(202)对外进行UV功能的射频信号辐射和接收，以太网下发功能控制参数通过检测机通信管理单元(209)转发至飞机载(205)，配置UV链路资源1功能正常后，控制机载UV天线(206)对外进行射频辐射，接收两级UV天线(202和206)实现UV功能的无线检测；检测结果数据通过检测主机(201)进行统一处理，并将检测结果进行保存；所有机载UV链路资源1，2，3…N全部检测完成，将所有链路资源的检测结果统一进行显示,然后返回显示主界面。

6.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：L测试模式检测时：检测主机(201)通过检测机L天线(203)对外进行TACAN塔康功能的射频信号辐射和接收，通过以太网下发功能控制参数，检测机通信管理单元(209)转发至飞机(205),配置机载TACAN功能正常后，控制机载L天线(207)对外进行射频辐射和接收，由两级L天线(203和207)实现TACAN功能的无线检测；检测结果数据由检测主机(201)进行统一处理，并将检测结果进行保存；将所有机载TACAN链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示, 然后返回显示主界面。

7.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：IFF询问测试模式检测时，检测主机(201)通过检测机L天线(203)对外进行IFF询问功能的射频信号辐射和接收；检测主机(201)利用以太网下发功能控制参数，通过检测机通信管理单元(209)转发至飞机(205)配置的机载识别系统IFF，对飞机发射的询问信号产生应答信号而对目标进行探测，询问功能正常后，控制机载L天线(207)对外进行射频辐射和接收，由两级L天线实现IFF询问功能的无线检测；检测结果数据由检测主机(201)进行统一处理，并将检测结果进行保存；将所有机载IFF询问链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示,然后返回显示主界面。

8.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：I链测试模式检测时：检测主机(201)通过检测机K/Ka天线(204)对外进行I链功能的射频信号辐射和接收，检测主机(201)由以太网下发功能控制参数，通过通检测机信管理单元(209)转发至飞机(205)，机载K/Ka天线(208)对外进行射频辐射和接收，由两级K/Ka天线实现I链功能的无线检测；检测结果数据由检测主机进行统一处理，并将检测结果进行保存，将所有机载I链链路资源1，2，3…N全部检测完成，并将所有链路资源的检测结果统一进行显示，然后返回显示主界面。

9.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：根据程序主界面，在检测主机的控制界面选择UV测试模式，判断UV功能所有链路资源是否检测完毕，是则再判断UV功能链路资源N是否检测完毕；UV功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有UV功能链路资源1~N检测结果；UV测试模式检测完成，返回程序主界面；UV功能所有链路资源未检测完，重复判断UV功能链路资源N是否为收测试，UV功能链路资源N为收测试，执行程序1；UV功能链路资源N不为收测试，执行程序2；直到完成机载UV功能所有N条链路资源检测；UV功能链路资源N收发测试结果保存(N=1,2,3…)，返回判断UV功能所有链路资源是否检测完。

10.如权利要求3所述的无线检测CNI系统功能的方法，其特征在于：根据程序主界面，在检测主机的控制界面选择L测试模式,判断TACAN功能所有链路资源是否检测完毕；TACAN功能所有链路资源未检测完，判断链路资源N机载方位或距离测试(N=1,2,3…),若机载TACAN功能链路资源N为方位测试，执行程序3；若是机载TACAN功能链路资源N距离测试，执行程序4；TACAN功能链路资源N方位和距离检测结果保存(N=1,2,3…)；若TACAN功能所有链路资源未检测完毕，继续检测，直到完成机载TACAN功能所有N条链路资源检测；机载TACAN功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有TACAN功能链路资源1~N检测结果；L测试模式检测完成，返回程序主界面；在检测主机的控制界面选择I链测试模式；判断I链功能所有链路资源是否检测完毕；I链功能所有链路资源未检测完毕，判断链路资源N是否为接收测试(N=1,2,3…)；I链功能链路资源N为接收测试，执行程序5；I链功能链路资源N不为接收测试，执行程序6；I链功能链路资源N收发检测结果保存(N=1,2,3…)；I链功能所有链路资源未检测完毕，继续检测，直到完成机载I链功能所有N条链路资源检测；I链功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有I链功能链路资源1~N检测结果；I链测试模式检测完成，返回程序主界面；然后根据程序主界面，在检测主机的控制界面选择IFF询问测试模式，判断IFF询问功能所有链路资源是否检测完毕，IFF询问功能所有链路资源未检测完毕，执行程序7；IFF询问功能链路资源N检测结果保存(N=1,2,3…)；IFF询问功能所有链路资源未检测完毕，继续检测，直到完成机载IFF询问功能所有N条链路资源检测；IFF询问功能所有链路资源检测完成后，检测主机显示所有IFF询问功能链路资源1~N检测结果；IFF询问测试模式检测完成，返回程序主界面。

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