CN115292228A - 一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统，所述总线通信系统适用于ARINC825总线通信，所述通信系统包括：被测设备、测试设备、A825故障注入设备、外部总线和内部总线，所述内部总线设置在A825故障注入设备内，所述被测设备和测试设备均通过外部总线连接内部总线，所述A825故障注入设备连接内部总线，本发明采用故障注入设备作为总线接收设备接收被测设备信息，经过内部缓存信息的机制，再作为主线将信息传输到测试设备，此时被测设备同样作为总线设备接收，保证了故障注入设备能够远距离连接测试设备和被测设备，向各节点传输信息。

Description

一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统

【技术领域】

本发明涉及航电系统故障注入测试技术领域，尤其涉及一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统。

【背景技术】

综合航电系统是高度模块化、综合化的系统，对于复杂的航电系统来说，需要建立针对航电系统信号的故障注入资源，满足航电系统集成验证环节中进行故障注入测试的需求。在航电系统中ARINC825总线具有主线传输距离长，支线传输距离短(小于1米)的使用限制条件，在进行故障注入时，若要保证故障注入设备作为节点与总线的距离，会造成对故障注入设备的位置和连接距离的限制。。

因此，有必要研究一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统，为了解决远距离连接的问题，本发明中采用故障注入设备作为总线接收设备接收被测设备信息，经过内部缓存信息的机制，再作为主线将信息传输到测试设备，此时被测设备同样作为总线设备接收，保证了故障注入设备能够远距离连接测试设备和被测设备，向各节点传输信息。

一方面，本发明提供一种基于航电故障注入的总线通信系统，所述总线通信系统适用于ARINC825总线通信，所述通信系统包括：被测设备、测试设备、A825故障注入设备、外部总线和内部总线，所述内部总线与A825故障注入设备连接，并设置在其内部，所述被测设备和测试设备均通过外部总线连接内部总线。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述内部总线包括第一总线通道和第二总线通道，所述第一总线通道连接被测设备并接地，所述第二总线通道连接测试设备并接地，所述第一总线通道和第二总线通道组成两条相互独立的A825通信通道。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一总线通道包括第一A825High端、第一A825Low端和第一终端电阻，所述第一终端电阻设置在第一A825High端和第一A825Low端之间；

所述第一A825High端通过外部总线连接被测设备的高电平连接口；

所述第一A825Low端通过外部总线连接被测设备的低电平连接口，所述第一A825Low端接地。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二总线通道包括第二A825High端、第二A825Low端和第二终端电阻，所述第二终端电阻设置在第二A825High端和第二A825Low端之间；

所述第二A825High端通过外部总线连接测试设备的高电平连接口；

所述第二A825Low端通过外部总线连接测试设备的低电平连接口，所述第二A825Low端接地。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述A825故障注入设备包括信息接收模块、故障注入模块和信息发送模块；

所述信息接收模块用于接收被测设备信息；

所述故障注入模块用于故障注入；

所述信息发送模块用于发送信息给测试设备

所述信息接收模块信息接收模块通过故障注入模块连接信息发送模块。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信息接收模块通过第一总线通道连接被测设备。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信息发送模块通过第二总线通道连接测试设备。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述被测设备包括被测设备终端电阻，所述被测设备终端电阻设置在被测设备的高电平接口与被测设备的低电平接口之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述测试设备包括测试设备终端电阻，所述测试设备终端电阻设置在测试设备的高电平接口与测试设备的低电平接口之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种基于航电故障注入的总线通信方法，通过所述的总线通信系统完成，所述总线通信方法包括以下步骤：

1)通过外部总线的线缆将被测设备与故障注入设备连接，将故障注入设备与测试设备连接，形成A825传输网络；

2)被测设备通过第一总线通道发送A825信号给故障注入设备；

3)故障注入设备接收信息后进行内部缓存；

4)根据测试需求使用故障注入设备对A825信息进行故障注入；

5)故障注入设备将故障注入后的A825信息通过第二总线通道发送给测试设备；

6)测设设备接收故障注入后的A825信息，将接收到的A825信息与预期试验结果进行对比。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)A825故障注入设备作为通信网络总线端的通信方法：将A825故障注入设备作为总线网络端与被测设备和测试设备进行连接，通过在A825故障注入设备内部进行信息缓存，将信息进行传输；

2)A825通道隔离的连接方式：在A825故障注入设备中将A825的不同数据传输通道通过分别接入到各自的终端电阻及地线上，形成电气隔离的A825数据传输通道，使得各个A825数据传输通道的数据传输不受影响；

3)试验构型可重构的A825故障注入通信方法：被测设备作为网络总线端，对于设备无距离限制，可针对不同被测设备进行A825的故障注入测试。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的ARINC825总线物理拓扑结构；

图2是本发明一个实施例提供的故障注入设备作为节点连接拓扑结构图；

图3是本发明一个实施例提供的A825作为总线的拓扑结构图；

图4是本发明一个实施例提供的故障注入设备连接结构图；

图5是本发明一个实施例提供的故障注入测试流程。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本发明提供本发明提供一种基于航电故障注入的总线通信系统，所述总线通信系统适用于ARINC825总线通信，所述通信系统包括：被测设备、测试设备、A825故障注入设备、外部总线和内部总线，所述内部总线与A825故障注入设备连接，并设置在其内部，所述被测设备和测试设备均通过外部总线连接内部总线。

所述内部总线包括第一总线通道和第二总线通道，所述第一总线通道和第二总线通道均有若干条，每条所述第一总线通道均连接被测设备并接地，每条所述第二总线通道均连接测试设备并接地，所述第一总线通道和第二总线通道从功能上来说组成两条相互独立的A825通信通道，同时若干条第一总线通道和第二总线通道的设置，也可以实现总线通信系统中可以同时设置多个被测设备和多个测试设备。

所述第一总线通道包括第一A825High端、第一A825Low端和第一终端电阻，所述第一终端电阻设置在第一A825High端和第一A825Low端之间；

所述第一A825High端通过外部总线连接被测设备的高电平连接口；

所述第一A825Low端通过外部总线连接被测设备的低电平连接口，所述第一A825Low端接地。

所述第二总线通道包括第二A825High端、第二A825Low端和第二终端电阻，所述第二终端电阻设置在第二A825High端和第二A825Low端之间；

所述第二A825High端通过外部总线连接测试设备的高电平连接口；

所述第二A825Low端通过外部总线连接测试设备的低电平连接口，所述第二A825Low端接地。

所述A825故障注入设备包括信息接收模块、故障注入模块和信息发送模块；

所述信息接收模块用于接收被测设备信息；

所述故障注入模块用于故障注入；

所述信息发送模块用于发送信息给测试设备

所述信息接收模块信息接收模块通过故障注入模块连接信息发送模块。

所述信息接收模块通过第一总线通道连接被测设备。所述信息发送模块通过第二总线通道连接测试设备。

所述被测设备包括被测设备终端电阻，所述被测设备终端电阻设置在被测设备的高电平接口与被测设备的低电平接口之间。所述测试设备包括测试设备终端电阻，所述测试设备终端电阻设置在测试设备的高电平接口与测试设备的低电平接口之间。

本发明还提供一种基于航电故障注入的总线通信方法，通过所述的总线通信系统完成，所述总线通信方法包括以下步骤：

1)通过外部总线的线缆将被测设备与故障注入设备连接，将故障注入设备与测试设备连接，形成A825传输网络；

2)被测设备通过第一总线通道发送A825信号给故障注入设备；

3)故障注入设备接收信息后进行内部缓存；

4)根据测试需求使用故障注入设备对A825信息进行故障注入；

5)故障注入设备将故障注入后的A825信息通过第二总线通道发送给测试设备；

6)测设设备接收故障注入后的A825信息，将接收到的A825信息与预期试验结果进行对比。

ARINC825总线的物理拓扑结构如图1所示，A825总线网络挂在BUS High和BUS Low上，各个节点通过这两条线实现信号的串行差分传输，为了避免信号的反射和干扰，需要在BUS High和BUS Low之间接上120Ω的终端电阻，可以模拟无限远的传输线。

图1中各个参数的值如下表1所示。其中总线长度最大值为40m，支线长度最大值为0.3m，各个节点间距离最大为40m。由此可知，在A825总线的拓扑结构中，对于节点与总线之间的距离，即支线距离的限制较大。因此在航电系统故障注入测试中，针对A825总线信号需要考虑这一限制条件。

表1A825物理拓扑结构参数表

在航电系统故障注入测试中需要将故障注入设备连接到测试设备与被测设备线路中，在传统的连接方式中，如图2所示，被测设备和测试设备由BUS High和BUS Low连接形成总线网络，A825故障注入设备作为支线节点连接到BUS High和BUS Low网络中，接收被测设备信息，进行故障注入后发送给测试设备。在图2所示的传统连接方式中，A825故障注入设备作为节点接入A825网络，而在A825的物理拓扑中对支线距离有一定的限制，要求支线距离需要小于0.3m，即故障注入设备与被测设备或测试设备间的距离需要小于0.3m，这对于故障注入设备的位置，以及在试验连接构型的规划中都造成了很大的局限性。

在本发明中采用将故障注入设备作为总线接收设备接收信息的方法，用以解决故障注入设备位置受限的问题。如图3所示，测试设备和被测设备同样经过A825 BUS High和A825 BUS Low连接形成总线网络，A825故障注入设备连接到总线网络中接收被测设备的信息，经过内部缓存信息的机制，再作为主线将信息传输到测试设备，此时测试设备同样作为总线设备接收。在这种情况下，A825故障注入设备相当于串入被测设备和测试设备的总线网络中，将原来的总线分成两个总线，进行信息传输，使得在故障注入测试中，被测设备、测试设备、故障注入设备都作为A825的总线设备，保证了故障注入设备能够远距离连接测试设备和被测设备，进行信息传输。

本发明提供的A825故障注入测试通信方法中，通过将A825故障注入设备作为总线设备进行A825信息的传输和故障注入,具体实施方案结构如图4所示。在航电系统集成测试中，测试设备和被测设备进行A825总线的直连，在图中如虚线所示，组成A825的总线网络。在故障注入设备中，A825的各个数据传输通道，如图中的通道1、通道2，分别连接至各自的终端电阻，并且每个A825通道分别接地，形成单独的A825通道，可以实现通道间的电气隔离。在进行故障注入测试中，被测设备、测试设备和故障注入设备需要组成A825通信网络，如图中实线所示，被测设备、测试设备分别与故障注入设备进行A825的线缆连接，形成以故障注入设备为分界点的两个A825总线网络，避免了故障注入设备成为原被测设备和测试设备连接网络中的节点，造成对故障注入设备的距离限制，相当于故障注入设备两端，即被测设备与故障注入设备之间、测试设备与故障注入设备之间，成为两个独立的A825网络，因此A825故障注入设备的位置不再受支线长度的限制。

依据此方法，在航电系统故障注入测试中的故障注入流程如下图5所示，在A825故障注入测试中的流程如下：

1)通过线缆将被测设备与故障注入设备连接，将故障注入设备与测试设备连接，形成A825传输网络；

2)被测设备发送A825信号给故障注入设备；

3)故障注入设备接收信息后进行内部缓存；

4)根据测试需求使用故障注入设备对A825信息进行故障注入；

5)故障注入设备将故障注入后的A825信息发送给测试设备；

6)测设设备接收故障注入后的A825信息，将接收到的A825信息与预期试验结果进行对比。

实施例1：

可行性验证

该测试方法经以某航电子系统为被测设备，基于A825故障注入设备，完成了对航电子系统的故障注入测试。测试过程如下：

1)通过线缆将航电子系统与故障注入设备连接，将故障注入设备与测试设备连接，形成A825传输网络；

2)航电子系统发送A825信号给故障注入设备；

3)故障注入设备接收信息后进行内部缓存；

4)根据测试需求使用故障注入设备对航电子系统的A825信息进行故障注入；

5)故障注入设备将故障注入后的A825信息发送给测试设备；

6)测设设备接收故障注入后的A825信息，将接收到的A825信息与预期试验结果进行对比；

7)停止故障注入，测试设备将接收未故障注入的信息，将接收结果与被测设备发送值进行对比；

8)测试结果表明，故障注入设备可对被测设备信息进行A825故障注入，在停止故障注入后可接收未故障注入的被测设备信息。

测试结果证明，该测试方法是可实现的，并且具有技术可实现性。

以上对本申请实施例所提供的一种基于航电故障注入的总线通信方法和系统，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于航电故障注入的总线通信系统，所述总线通信系统适用于ARINC825总线通信，其特征在于，所述通信系统包括：被测设备、测试设备、A825故障注入设备、外部总线和内部总线，所述内部总线与A825故障注入设备连接，并设置在其内部，所述被测设备和测试设备均通过外部总线连接内部总线。

2.根据权利要求1所述的总线通信系统，其特征在于，所述内部总线包括第一总线通道和第二总线通道，所述第一总线通道连接被测设备并接地，所述第二总线通道连接测试设备并接地，所述第一总线通道和第二总线通道组成两条相互独立的A825通信通道。

3.根据权利要求2所述的总线通信系统，其特征在于，所述第一总线通道包括第一A825High端、第一A825Low端和第一终端电阻，所述第一终端电阻设置在第一A825High端和第一A825Low端之间；

所述第一A825High端通过外部总线连接被测设备的高电平连接口；

所述第一A825Low端通过外部总线连接被测设备的低电平连接口，所述第一A825Low端接地。

4.根据权利要求3所述的总线通信系统，其特征在于，所述第二总线通道包括第二A825High端、第二A825Low端和第二终端电阻，所述第二终端电阻设置在第二A825High端和第二A825Low端之间；

所述第二A825High端通过外部总线连接测试设备的高电平连接口；

所述第二A825Low端通过外部总线连接测试设备的低电平连接口，所述第二A825Low端接地。

5.根据权利要求4所述的总线通信系统，其特征在于，所述A825故障注入设备包括信息接收模块、故障注入模块和信息发送模块；

所述信息接收模块用于接收被测设备信息；

所述故障注入模块用于故障注入；

所述信息发送模块用于发送信息给测试设备

所述信息接收模块信息接收模块通过故障注入模块连接信息发送模块。

6.根据权利要求5所述的总线通信系统，其特征在于，所述信息接收模块通过第一总线通道连接被测设备。

7.根据权利要求5所述的总线通信系统，其特征在于，所述信息发送模块通过第二总线通道连接测试设备。

8.根据权利要求3所述的总线通信系统，其特征在于，所述被测设备包括被测设备终端电阻，所述被测设备终端电阻设置在被测设备的高电平接口与被测设备的低电平接口之间。

9.根据权利要求4所述的总线通信系统，其特征在于，所述测试设备包括测试设备终端电阻，所述测试设备终端电阻设置在测试设备的高电平接口与测试设备的低电平接口之间。

10.一种基于航电故障注入的总线通信方法，通过上述权利要求1-9之一所述的总线通信系统完成，其特征在于，所述总线通信方法包括以下步骤：

1)通过外部总线的线缆将被测设备与故障注入设备连接，将故障注入设备与测试设备连接，形成A825传输网络；

2)被测设备通过第一总线通道发送A825信号给故障注入设备；

3)故障注入设备接收信息后进行内部缓存；

4)根据测试需求使用故障注入设备对A825信息进行故障注入；

5)故障注入设备将故障注入后的A825信息通过第二总线通道发送给测试设备；

6)测设设备接收故障注入后的A825信息，将接收到的A825信息与预期试验结果进行对比。

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