CN112874810A - 一种三轴转台测试系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种三轴转台测试系统，系统包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统；测试客户端用于响应于测试操作，通过客户端通信装置向三轴转台系统发送测试指令信号，接收三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据测试实验数据进行分析得到测试结果；三轴转台系统，用于接收测试指令信号；根据测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到测试实验数据，以及，通过三轴转台系统通信装置向测试客户端返回测试实验数据。可见，本申请所提供的三轴转台测试系统为三轴转台的测试提供了异地进行操作的方式，扩大了三轴转台的测试使用场景，实现了三轴转台的异地协同测试。
Description
技术领域
本申请涉及航空电气系统领域，尤其涉及一种三轴转台测试系统。
背景技术
随着宽体飞机和飞机多电化的技术研究，为满足飞机飞控系统六自由度试验需求，越来越多的试验采用了三轴转台对飞机模拟飞行中的六自由度进行模拟。
六自由度进行模拟为半物理仿真将实物接入仿真回路中进行实时仿真，使部件能在满足系统整体性能指标的环境中得到检验，并对数学仿真结果进行呈现。而三轴飞行转台是进行飞行器半物理仿真试验的重要设备之一，其作用是在地面上模拟飞行器在空中的动态特性和各种姿态，在飞机模拟飞行及飞行控制的有关试验中均有涉及。而目前的关于三轴转台的试验多基于本地试验，未形成异地协同试验能力，这局限了三轴转台设备的使用范围；未搭建试验专网，试验缺乏安全性保障；传输延迟较高，延迟对试验结果产生一定影响等。因此，亟需一种可以为三轴转台提供异地操作的能力、扩大三轴转台的使用场景、支持异地协同的三轴转台测试方案。
发明内容
本申请提供一种三轴转台测试系统，可以为三轴转台的测试提供了异地进行操作的方式，扩大了三轴转台的测试使用场景，实现了三轴转台的异地协同测试。。
本申请提供了一种三轴转台测试系统，所述系统包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述三轴转台系统通信连接，所述三轴转台系统通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接；
所述测试客户端，用于响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号；以及，接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果；
所述三轴转台系统，用于接收所述测试指令信号；根据所述测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据，以及，通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。
可选的，所述客户端通信装置和所述三轴转台系统通信装置均为5G CPE设备。
可选的，所述三轴转台系统包括：仿真管理装置、共享内存装置和三轴转台设备；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述仿真管理装置通信连接，所述仿真管理装置通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接，所述仿真管理装置与所述共享内存装置通信连接，所述共享内存装置与所述三轴转台设备通信连接；
所述仿真管理装置，用于接收所述测试指令信号，并根据所述测试指令信号生成飞行仿真信息，以及，向所述共享内存装置发送所述飞行仿真信息；以及，从所述共享内存装置中读取所述测试实验数据，并通过所述三轴转台系统通信装置将所述测试实验数据向所述测试客户端返回；
所述共享内存装置，用于接收所述飞行仿真信息，并根据所述飞行仿真信息生成转台测试指令信号，以及，向所述三轴转台设备发送所述转台测试指令信号；以及，接收所述三轴转台设备返回的所述测试实验数据，并将所述测试实验数据进行存储；
所述三轴转台设备，用于从所述共享内存装置中读取所述转台测试指令信号，并根据所述转台测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据；以及，将所述测试实验数据向所述共享内存装置返回。
可选的，所述共享内存装置为光反射内存装置。
可选的，所述转台测试指令信号包括测试项目参数；所述测试实验数据包括所述三轴转台设备中各个MEMS角速率传感器各自分别采集到的传感器信号。
可选的，所述飞行仿真信息包括所述测试项目参数对应的飞机仿真数据参数。
可选的，所述转台测试指令信号包括所述飞机仿真数据参数对应的三轴转台控制指令。
可选的，所述三轴转台系统还包括：视景仿真装置；其中，所述视景仿真装置与所述共享内存装置通信连接；
所述视景仿真装置，用于读取所述共享内存装置中的所述转台测试指令信号和所述测试实验数据，并根据所述转台测试指令信号和所述测试实验数据生成飞行视景场景画面，以及，显示所述飞行视景场景画面。
可选的，所述三轴转台系统还包括：模型仿真装置；其中，所述模型仿真装置与所述共享内存装置通信连接；
所述模型仿真装置，用于读取所述共享内存装置中的所述测试实验数据，并显示所述测试实验数据。
可选的，所述三轴转台系统的运行环境为RTX环境。
由上述技术方案可以看出，本申请提供了一种三轴转台测试系统，所述系统包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述三轴转台系统通信连接，所述三轴转台系统通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接；所述测试客户端，用于响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号；以及，接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果；所述三轴转台系统，用于接收所述测试指令信号；根据所述测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据，以及，通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。可见，本申请在测试客户端和三轴转台系统之间通过设置客户端通信装置、三轴转台系统通信装置，可以实现三轴转台的异地协同测试，实现了三轴转台测试的专网搭建，保证了三轴转台测试的安全性以及数据传输的实时性，这样，本申请所提供的三轴转台测试系统为三轴转台的测试提供了异地进行操作的方式，扩大了三轴转台的测试使用场景，实现了三轴转台的异地协同测试。
上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的一种三轴转台测试系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
参见图1，示出了本申请实施例中的一种三轴转台测试系统，所述系统可以包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统。
其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述三轴转台系统通信连接，所述三轴转台系统通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接。需要说明的是，在一种实现方式中，所述客户端通信装置和所述三轴转台系统通信装置均为5G CPE(Customer Premise Equipment，客户前置设备)设备。这样，在测试客户端和三轴转台系统之间通过设置5G网络，可以实现三轴转台的异地协同测试，实现了三轴转台测试的专网搭建，保证了三轴转台测试的安全性以及数据传输的实时性，这样，本申请所提供的三轴转台测试系统为三轴转台的测试提供了异地进行操作的方式，扩大了三轴转台的测试使用场景，实现了三轴转台的异地协同测试；另外，5G CPE设备可以保证与现有设备(即测试客户端和三轴转台系统)、试验环境(RTX环境)的兼容，并且由于5G CPE设备采用的是5G传输技术，故在测试客户端和三轴转台系统之间通过设置均为5G CPE设备的客户端通信装置和所述三轴转台系统通信装置可以有效降低了数据的延迟。也就是说，本实施例可以基于5G网络，民用飞机飞行控制系统仿真中以三轴转台替代部分飞机姿态角信号，通过5G网络，建立远程控制三轴转台的试验架构(即本实施例中的三轴转台测试系统)，形成了三轴转台设备的转台测试指令信号输入与测试实验数据回传。
在本实施例中，所述测试客户端，可以用于响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号；以及，接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果。
所述三轴转台系统，用于接收所述测试指令信号；根据所述测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据，以及，通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。
具体地，在本实施例中，测试客户端可以先响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号。需要说明的是，所述测试操作为用于触发三轴转台进行测试的操作，例如测试操作可以为用户输入用于触发三轴转台进行测试的指令，或者用户按下用于触发三轴转台进行测试的按键。当测试客户端接收到该测试操作后，测试客户端可以响应于该测试操作生成测试指令信号，并通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号，其中，该测试操作可以包括用户所输入的需要对三轴转台进行测试的项目(比如飞行器在空中的特定动态特性或者特定姿势，即飞机三轴角度)，故响应于该测试操作所生成的测试指令信号可以包括测试项目参数，该测试项目参数即为用户所输入的需要对三轴转台进行测试的项目。
然后，所述三轴转台系统可以接收所述测试客户端发送的测试指令信号，以及根据所述测试指令信号对三轴转台系统中的三轴转台设备进行三轴转台仿真测试，得到该测试对应的所述测试实验数据，需要说明的是，所述测试实验数据可以包括三轴转台系统的三轴转台设备中各个MEMS角速率传感器各自分别采集到的传感器信号(比如三轴转台角速率数据)。三轴转台系统获取到该测试实验数据之后，三轴转台系统可以通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。接着，所述测试客户端可以接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果，以便用户可以根据该测试结果分析本次测试项目的情况，以便对问题进行进一步调整。比如，在一种具体的实现方式中，三轴转台系统在RTX环境下可以先读取所述测试客户端发送的测试指令信号，并将该测试指令信号传递给三轴转台系统中的三轴转台，以驱动三轴转台按照该测试指令信号对应的角度指令旋转，并将三轴转台中的MEMS角速率传感器所采集到的测试实验数据进行保存记录，并且将保存下来的测试实验数据通过三轴转台系统通信装置(比如5G CPE设备)回传至测试客户端，以便于测试客户端根据测试实验数据进行研究分析。
需要说明的是，在一种实现方式中，三轴转台系统的运行环境可以为RTX环境，这样可以保证三轴转台系统可以在RTX环境下实时获取数据以及实时进行仿真测试，从而可以有效降低三轴转台测试过程中的数据传输延迟。
如图1所示，在一种实现方式中，所述三轴转台系统可以包括：仿真管理装置、共享内存装置和三轴转台设备。
其中，所述测试客户端可以通过所述客户端通信装置与所述仿真管理装置通信连接，所述仿真管理装置可以通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接，所述仿真管理装置可以与所述共享内存装置通信连接，所述共享内存装置可以与所述三轴转台设备通信连接。
在本实施例中，所述仿真管理装置，可以用于接收所述测试指令信号，并根据所述测试指令信号生成飞行仿真信息，以及，向所述共享内存装置发送所述飞行仿真信息；其中，需要说明的是，所述飞行仿真信息可以包括所述测试指令信号中测试项目参数对应的飞机仿真数据参数，可以理解的是，飞机仿真数据参数可以是根据测试项目参数确定的，比如，当确定测试项目参数为测试飞行器的三轴角度分别为角度A、角度B和角度C时的运行情况，则测试项目参数对应的飞机仿真数据参数可以包括角度A、角度B和角度C。
所述共享内存装置，可以用于接收所述仿真管理装置发送的飞行仿真信息，并根据所述飞行仿真信息生成转台测试指令信号(具体地，可以对所述飞行仿真信息进行大小端转换后，得到转台测试指令信号)；其中，需要说明的是，所述转台测试指令信号可以包括所述飞行仿真信息中飞机仿真数据参数对应的三轴转台控制指令，飞机仿真数据参数对应的三轴转台控制指令可以理解为用于控制三轴转台设备达到所述飞机仿真数据参数的指令。以及，所述共享内存装置，还可以用于生成转台测试指令信号后，可以将所述转台测试指令信号进行存储，即将所述转台测试指令信号存储于所述共享内存装置本地。需要说明的是，在一种实现方式中，所述共享内存装置可以为光反射内存装置或者交换机。
所述三轴转台设备，用于从所述共享内存装置中读取所述转台测试指令信号，并根据所述转台测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据；以及，将所述测试实验数据向所述共享内存装置返回。举例来说，三轴转台设备可以在RTX实时环境下读取所述共享内存装置中的转台测试指令信号，响应于所述转台测试指令信号驱动三轴转台进行仿真测试，以及将所述测试实验数据向所述共享内存装置返回。
共享内存装置还可以用于接收所述三轴转台设备返回的所述测试实验数据，并将所述测试实验数据进行存储，即将所述测试实验数据存储于所述共享内存装置本地。以及，所述仿真管理装置还可以用于从所述共享内存装置中读取所述共享内存装置中所存储的所述测试实验数据，并通过所述三轴转台系统通信装置将所述测试实验数据向所述测试客户端返回。这样，通过客户端通信装置、三轴转台系统通信装置(比如由5G CPE设备组成5G网络)将测试实验数据进行回传，形成了基于5G网络与RTX环境的试验闭环，并实现了异地协同进行三轴转台测试的方案，即基于5G网络，民用飞机飞行控制系统仿真中可以以三轴转台替代部分飞机姿态角信号，通过5G网络，建立远程控制三轴转台的试验架构，形成了三轴转台设备的转台测试指令信号输入与测试实验数据回传。需要说明的是，本实施例提供的三轴转台测试系统主要作用是在地面测试阶段，基于5G技术与RTX实时环境实现对实验设备的远程控制与数据监控，即本实施例提供的三轴转台测试系统的应用场所主要为采用三轴转台时的飞行控制系统试验验证
由于飞行控制系统的试验中经常涉及飞机六自由度模型与角速度数据，本申请通过建立基于5G与RTX的飞控系统三轴转台异地协同试验架构(即三轴转台测试系统)，实现了三轴转台设备的实时化远程控制与数据回传，为飞行控制系统试验提供便利；基于5G网络技术，实现了设备的专网搭建，保证了安全性；将5G网络与现有设备、试验环境的兼容，发挥了5G网络的良好兼容性，此外为网络的扩展提供了可能；通过采用5G技术与RTX环境，有效降低了延迟。
由上述技术方案可以看出，本申请提供了一种三轴转台测试系统，所述系统包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述三轴转台系统通信连接，所述三轴转台系统通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接；所述测试客户端，用于响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号；以及，接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果；所述三轴转台系统，用于接收所述测试指令信号；根据所述测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据，以及，通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。可见，本申请在测试客户端和三轴转台系统之间通过设置客户端通信装置、三轴转台系统通信装置，可以实现三轴转台的异地协同测试，实现了三轴转台测试的专网搭建，保证了三轴转台测试的安全性以及数据传输的实时性，这样，本申请所提供的三轴转台测试系统为三轴转台的测试提供了异地进行操作的方式，扩大了三轴转台的测试使用场景，实现了三轴转台的异地协同测试。
如图1所示，在一种实现方式中，所述三轴转台系统还可以包括：视景仿真装置。其中，所述视景仿真装置与所述共享内存装置通信连接。所述视景仿真装置，可以用于读取所述共享内存装置中的所述转台测试指令信号和所述测试实验数据，并根据所述转台测试指令信号和所述测试实验数据生成飞行视景场景画面，即，以及根据所述转台测试指令信号和所述测试实验数据对飞行视景场景进行模拟生成飞行视景场景画面，以及，显示所述飞行视景场景画面。这样，可以让用户实时感受到当前测试过程中飞机飞行过程中的视景场景，从而提高用户体验。
如图1所示，在一种实现方式中，所述三轴转台系统还可以包括：模型仿真装置。其中，所述模型仿真装置可以与所述共享内存装置通信连接。所述模型仿真装置，可以用于读取所述共享内存装置中的所述测试实验数据，并显示所述测试实验数据，以便让用户能够实时了解到测试过程对应的测试结果。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种三轴转台测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试客户端、客户端通信装置、三轴转台系统通信装置和三轴转台系统；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述三轴转台系统通信连接，所述三轴转台系统通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接；
所述测试客户端，用于响应于测试操作，通过所述客户端通信装置向所述三轴转台系统发送测试指令信号；以及，接收所述三轴转台系统返回的测试实验数据，并根据所述测试实验数据进行分析，得到测试结果；
所述三轴转台系统，用于接收所述测试指令信号；根据所述测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据，以及，通过所述三轴转台系统通信装置向所述测试客户端返回所述测试实验数据。
2.根据权利要求1所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述客户端通信装置和所述三轴转台系统通信装置均为5G CPE设备。
3.根据权利要求1所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述三轴转台系统包括：仿真管理装置、共享内存装置和三轴转台设备；其中，所述测试客户端通过所述客户端通信装置与所述仿真管理装置通信连接，所述仿真管理装置通过所述三轴转台系统通信装置与所述测试客户端通信连接，所述仿真管理装置与所述共享内存装置通信连接，所述共享内存装置与所述三轴转台设备通信连接；
所述仿真管理装置，用于接收所述测试指令信号，并根据所述测试指令信号生成飞行仿真信息，以及，向所述共享内存装置发送所述飞行仿真信息；以及，从所述共享内存装置中读取所述测试实验数据，并通过所述三轴转台系统通信装置将所述测试实验数据向所述测试客户端返回；
所述共享内存装置，用于接收所述飞行仿真信息，并根据所述飞行仿真信息生成转台测试指令信号；以及，接收所述三轴转台设备返回的所述测试实验数据，并将所述测试实验数据进行存储；
所述三轴转台设备，用于从所述共享内存装置中读取所述转台测试指令信号，并根据所述转台测试指令信号进行三轴转台仿真测试，得到所述测试实验数据；以及，将所述测试实验数据向所述共享内存装置返回。
4.根据权利要求3所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述共享内存装置为光反射内存装置。
5.根据权利要求3所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述转台测试指令信号包括测试项目参数；所述测试实验数据包括所述三轴转台设备中各个MEMS角速率传感器各自分别采集到的传感器信号。
6.根据权利要求5所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述飞行仿真信息包括所述测试项目参数对应的飞机仿真数据参数。
7.根据权利要求6所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述转台测试指令信号包括所述飞机仿真数据参数对应的三轴转台控制指令。
8.根据权利要求3所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述三轴转台系统还包括：视景仿真装置；其中，所述视景仿真装置与所述共享内存装置通信连接；
所述视景仿真装置，用于读取所述共享内存装置中的所述转台测试指令信号和所述测试实验数据，并根据所述转台测试指令信号和所述测试实验数据生成飞行视景场景画面，以及，显示所述飞行视景场景画面。
9.根据权利要求3所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述三轴转台系统还包括：模型仿真装置；其中，所述模型仿真装置与所述共享内存装置通信连接；
所述模型仿真装置，用于读取所述共享内存装置中的所述测试实验数据，并显示所述测试实验数据。
10.根据权利要求1-9中任一所述的三轴转台测试系统，其特征在于，所述三轴转台系统的运行环境为RTX环境。
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