CN115499321A - 一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及仿真测试技术领域，公开了一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，所述信号切换系统包括切换控制软件和信号切换单元，切换控制软件与信号切换单元通过以太网/串口连接；切换控制软件通过以太网/串口将各通道切换控制指令发送至信号切换单元；信号切换单元根据切换控制软件发送的各通道信号切换模式指令，按需实现被测设备端与仿真设备端、被测设备端与其他实物设备端、其他实物设备端与仿真设备端之间串口类信号、离散量、模拟量、PWM、脉冲量等非总线串口类信号的通断控制；所述信号切换系统的信号切换模式包括全仿真模式、指令在环模式、实物在环模式、实物模式，从而满足不同试验场景对于仿真测试设备的功能需求。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天航海领域的仿真测试技术领域，具体地说，是一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，应用于无人机机载系统多场景实时仿真测试设备设计领域。
背景技术
系统仿真试验是是航空航天航海领域机载系统设计过程中必不可少的试验验证环节之一，常用来验证机载系统设计正确性、合理性及可行性，而仿真测试设备的设计是完成系统仿真试验的基础。尤其在外场进行试飞试验时，各机载系统的工作是否正常、机载软件升级后的功能测试、试飞前的航线仿真、飞行任务仿真、机载设备测试，均需仿真测试设备的支撑。随着无人机低成本化和快速研制需求的提出，如何更好地满足多场景使用需求，实现系统与系统之间信息的互通，应用上的互操作以及避免设备的重复建设，对仿真测试设备的设计提出了更高的要求。
在仿真测试设备设计过程中，往往需要考虑其信号切换系统的设计，从而实现功能扩展，如在进行飞控半物理仿真系统设计时通常在综控箱中增加继电器开关模块，利用箱体面板上的硬件开关实现其他实物设备的接入，但其存在以下缺点：
1、灵活性不够，仅能实现实物信号与被测设备连接或仿真信号与被测设备连接的单一选择，不能满足多场景测试的切换模式需求；
2、当被测设备的接口较多时，继电器模块及内部走线导致综控箱的体积和重量增大，不能满足外场仿真测试设备对于便携性的要求；
3、通过机械开关按钮控制继电器实现信号的通道切换，如机械按钮发生故障，将影响测试设备的使用。
因此，为了解决上述缺点，本发明提供了一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法。
发明内容
本发明的目的在于通过设计一种灵活通用的信号切换系统，动态实现机载设备端与其他实物设备端、机载设备端与仿真设备端、其他实物设备端与仿真设备端信号的连通或断开，实现信号通道的仿真模式、指令在环模式、实物在环模式及实物模式的切换，使得仿真测试设备同时满足被测设备地面在线飞行仿真试验，机载设备的半物理仿真试验、机载设备接口测试等功能需求，提升仿真设备的使用效率，节约研制成本。
本发明通过下述技术方案实现：一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，基于仿真测试设备信号切换系统，系统包括信号切换单元和切换控制软件，信号切换单元和切换控制软件通过以太网/串口连接，信号切换单元分别连接有仿真设备端、被测设备端和其他实物设备端，包括：
被测设备端产生的第一串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收到的切换模式控制第一串口信号通道在被测设备端与仿真设备端、被测设备端与其他实物设备端之间通断；
仿真设备端产生的第二串口类信号发送至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制仿真设备端与被测设备端之间第二串口类信号通道的通断；
仿真设备端发出的第三非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制该第三非总线串口类信号通道在仿真设备端与被测设备端之间的通断；
其他实物设备端产生的第四串口类信号发送至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制其他实物设备端与被测设备端、其他实物设备端与仿真设备端之间第四串口类信号通道的通断；
其他实物设备端发出的第五非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第五非总线串口类信号通道在其他实物设备端与被测设备端之间的通断；
被测设备端发出的第六非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第六非总线串口类信号通道在机载设备端与仿真设备端、机载设备端与其他实物设备端之间的通断；
所述串口类信号通道的信号切换模式包括仿真模式、指令在环模式、实物在环模式和实物模式；
所述非总线串口类信号通道的信号切换模式包括仿真模式、指令在环模式和实物模式。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收到的切换模式控制第一串口信号通道在被测设备端与仿真设备端、被测设备端与其他实物设备端之间通断的过程包括：
若第一串口信号通道的切换模式为仿真，则被测设备端与仿真设备端连通，被测设备端与其他实物设备端断开，将被测设备发出的串口信号发送至仿真设备端；
若第一串口信号通道的切换模式为指令在环，则被测设备端与仿真设备端连通，被测设备端与其他实物设备端连通，将被测设备发出的串口信号同时发送至仿真设备端和其他实物设备端；
若第一串口信号通道的切换模式为实物在环或实物，则被测设备端与仿真设备端断开，被测设备端与其他实物设备端连通，将被测设备发出的串口信号发送至其他实物设备端。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制仿真设备端与被测设备端之间第二串口类信号通道的通断的过程包括：
若第二串口类信号通道的切换模式为仿真、指令在环或实物在环，则仿真设备端与被测设备端连通，将仿真测试设备产生的串口信号发送至被测设备端；
若第二串口类信号通道的切换模式为实物，则仿真设备端与被测设备端断开。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制该第三非总线串口类信号通道在仿真设备端与被测设备端之间的通断的过程包括：
若第三非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则仿真设备端与被测设备端连通，将仿真设备端产生的该信号传输给被测设备；
若第三非总线串口类信号通道模式设置为实物，则仿真设备端与被测设备端断开。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制其他实物设备端与被测设备端、其他实物设备端与仿真设备端之间第四串口类信号通道的通断的过程包括：
若第四串口类信号通道的切换模式为仿真或指令在环，则其他实物设备端与被测设备端、仿真设备端该信号通道均断开；
若第四串口类信号通道的切换模式为实物在环，则其他实物设备端与仿真设备端连通，其他实物设备端与被测设备端断开，此时将其他实物设备端产生的串口信号传输至仿真设备端；
若第四串口类信号通道的切换模式为实物，则其他实物设备端与仿真设备端断开，其他实物设备端与被测设备端连通，此时将其他实物设备端产生的串口信号传输至被测设备端。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第五非总线串口类信号通道在其他实物设备端与被测设备端之间的通断的过程包括：
若第五非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则其他实物设备端与被测设备端断开；
若第五非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则其他实物设备端与被测设备端断开，将其他实物设备产生的该信号传输至被测设备。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第六非总线串口类信号通道在机载设备端与仿真设备端、机载设备端与其他实物设备端之间的通断的过程包括：
若第六非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则被测设备端与仿真设备端连通，机载设备端与其他实物设备端断开，将被测设备端产生的该信号传输至仿真设备端；
若第六非总线串口类信号通道模式设置为指令在环，则被测设备端与仿真设备端连通，机载设备端与其他实物设备端连通，将被测设备端产生的该信号同时传输给仿真设备和其他实物设备；
若第六非总线串口类信号通道模式设置为实物，则被测设备端与仿真设备端断开，机载设备端与其他实物设备端连通，将被测设备端产生的该信号传输给其他实物设备。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述信号切换单元由开关矩阵阵列组成，根据预先设计好的各信号通道切换模式进行接线设计以及开关组的控制，当收到切换控制软件发送的指令信号，控制各信号通道开关组的闭合或断开。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述串口类信号包括Rs232信号、Rs422信号和Rs485信号；
所述非总线串口类信号包括离散量信号、模拟量信号、PWM信号和脉冲信号。
为了更好地实现本发明，进一步地，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过设计一种灵活通用的信号切换系统，动态实现机载设备端与其他实物设备端、机载设备端与仿真设备端、其他实物设备端与仿真设备端信号的连通或断开，实现信号通道的仿真模式、指令在环模式、实物在环模式及实物模式的切换，使得仿真测试设备同时满足被测设备地面在线飞行仿真试验，机载设备的半物理仿真试验、机载设备接口测试等功能需求，提升仿真设备的使用效率，节约研制成本。
（2）本发明通过设计一种灵活的信号切换方式，采用切换控制软件配合信号切换单元，根据不同仿真测试场景需求，实现了信号通道仿真、指令在环、实物在环、实物等信号切换模式设计，从而达到仿真测试设备的功能多样化设计的目的，提升了仿真测试设备的使用价值。
（3）本发明使得仿真测试设备可兼顾地面在线飞行仿真试验及与机载设备相关的半物理仿真试验，且用于机载设备的接口测试，大大扩展了仿真测试设备的使用功能，降低了外场保障试验测试设备的研发成本。
（4）本发明利用切换控制软件下发信号切换模式指令，信号切换单元（FPGA或继电器开关矩阵）根据接收的指令信号实现对应信号通道的通断切换的方式，大大减少了采用硬件开关设计进行信号通断切换控制带来的体积和重量，从而减小了仿真测试设备的体积和重量，提高了仿真测试设备的外场适应性。
附图说明
本发明结合下面附图和实施例做进一步说明，本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。
图1是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式1；
图2是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式2；
图3是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式3；
图4是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式4；
图5是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式5；
图6是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中串口信号切换方式6；
图7是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中离散量、模拟量等非总线串口类信号切换方式1；
图8是本发明提供的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法中离散量、模拟量等非总线串口类信号切换方式2；
图9是本发明提供仿真测试设备信号切换系统的结构示意图
其中：1、仿真设备端；2、信号切换系统；3、被测设备端；4、其他实物设备端、7、第一开关；8、第二开关；16、切换开关a；17、切换开关b；18、切换开关c；19、切换开关d；20、切换开关e；21切换开关f；22、信号切换单元；23、切换控制软件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是本发明中信号分为串口类信号和非总线串口类信号，为了更好的区分才描述成第一串口类信号、第二串口类信号、第三非总线串口类信号、第四串口类信号、第五非总线串口类信号、第六非总线串口类信号。
实施例1：
本实施例的一种仿真测试设备信号切换的方法，如图1-图9所示，在本发明提供的一种仿真测试设备信号切换的方法是基于仿真测试设备信号切换系统而操作的，仿真测试设备信号切换系统2包括切换控制软件23、信号切换单元22、以太网/串口，切换控制软件23通过以太网/串口与信号切换单元22进行信息交互。切换控制软件23可实现仿真测试设备功能的一键切换，包括半实物仿真功能、全数字仿真功能、实物在环仿真功能等，按照配置进行默认模式设置；同时，根据使用场景的不同，还可对各信号通道单独进行切换模式设置，实现功能的自定义化。各信号通道可通过控件选择信号切换模式，串口类信号通道包括:仿真模式、指令在环模式、实物在环模式、实物模式等信号切换模式；非总线串口类信号包括:仿真模式、指令在环模式、实物模式。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，信号切换单元22由开关矩阵阵列组成，开关矩阵阵列可通过继电器或FPGA逻辑控制器实现，根据预先设计好的各信号通道切换模式进行开关组和接线设计，当收到切换控制软件发送的指令信号，控制各信号通道开关组的闭合或断开，从而实现：1）被测设备端3产生的串口类信号或非总线串口类信号与仿真测试设备端和其他实物设备端的通断控制；2）仿真设备端1产生的串口类信号或非总线串口类信号与被测设备端的通断控制；3）其他实物设备端4产生的串口类信号或非总线串口类信号与被测设备端的通断控制。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，在本实施例中，仿真模式指：针对同一信号通道，被测设备端3产生的串口信号发送至仿真设备端1，同时仿真设备端1产生的串口信号发送至被测设备端3；或者被测设备端3产生的非总线串口信号发送至仿真设备端1，或仿真设备端1产生的非总线串口信号发送至被测设备端3。
指令在环模式指：针对同一信号通道，被测设备端3产生的串口信号同时发送至仿真设备端1和其他实物设备端4，同时仿真设备端1产生的串口信号或者其他实物设备端4产生的串口信号发送至被测设备端3；或者被测设备端3产生的非总线串口信号同时发送至仿真设备端1和其他实物设备端4。
串口类信号实物在环模式指：针对同一信号通道，被测设备端3产生的串口信号发送至他实物设备端，其他实物设备端4将回报的串口信号至仿真设备端1，机载设备端取仿真设备端1或者其他实物设备端4回报的信号数据。
串口类信号实物模式指：针对同一信号通道，被测设备端3产生的串口信号发送至他实物设备端，其他实物设备端4产生的串口回报信号发送至被测设备端3；或者被测设备端3产生的非总线串口信号发送至其他实物设备端4，或其他实物设备端4产生的非总线串口信号发送至被测设备端3。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，在本实施例中，测试设备指：被测试的机载控制设备，如飞控计算机、综管计算机等。仿真设备指：用于模拟与被测设备交联的其他机载分系统/子系统/设备等的接口、逻辑、动态特性及无人机动力学运动学特性仿真的设备。 其他实物设备指：与被测设备交联的其他机载实物设备。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例1-4任一项基础上做进一步优化，如图1所示，是信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，被测设备端3的针脚定义与其他实物设备端4的针脚定义相同，本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，切换开关c18连接a端或b端，此时仿真测试设备可执行单个设备的半物理仿真试验功能；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为指令在环，则信号仿真切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关c18连接b端；此连接方式可以满足机载设备3地面在线仿真试验的串口连接需求，特别的，除满足被测设备端3仿真试验测试的串口连接需求外，还可以实现对其实物他设备4执行结果检查的串口连接需求，如对伺服作动系统在仿真飞行过程中飞机舵面作动效果检查；
(3)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端或者a端，切换开关c18连接a端；此连接方式不仅满足测试设备3地面在线仿真试验的串口连接需求；特别的，还满足实现其他实物设备4在环地面在线仿真试验的串口连接需求。
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例1-5任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，如图2所示，切换开关d19采用单刀单掷形式连接至第二开关8的T，其他实物设备端4的针脚定义与被测设备端3的针脚定义相同。第一开关7的T和切换开关a16的b端连接
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：
若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，切换开关d19断开a端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的串口连接需求；
若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为指令在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关d19连接a端；此连接方式可以满足机被测设备端3地面在线仿真试验的串口连接需求，特别的，除满足被测设备端3仿真试验测试的串口连接需求外，还可以实现对其他实物设备执行结果检查的串口连接，如对伺服作动系统在飞行过程中飞机舵面作动效果的检查；
若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关d19断开a端；此连接方式可以实现对其他实物设备执行结果检查的串口连接，如对伺服作动系统在飞行过程中飞机舵面作动效果的检查；
串口信号包括Rs232信号、Rs422信号和Rs485信号。
本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例1-6任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，如图3所示，切换开关e20采用单刀单掷形式连接至第二开关8的R，被测设备端3的针脚定义与其他实物设备端4的针脚定义相同。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，切换开关e20断开a端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的串口连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端或者a端，切换开关e20连接a端；此连接方式不仅满足被测设备端3地面在线仿真试验的串口连接需求；特别的，还满足实现其他实物设备在环地面在线仿真试验的串口连接需求。
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。
本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。
实施例8：
本实施例在上述实施例1-7任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，如图4所示，切换开关c18采用单刀双掷的形式，被测设备端3的针脚定义与其他实物设备端4的针脚定义相同。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，切换开关c18连接a端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的串口连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为指令在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关c18连接a端；此连接方式可以满足机载设备3地面在线仿真试验的串口连接需求，特别的，除满足被测设备端3（被测对象）仿真试验测试的串口连接需求外，还可以实现对其他实物设备执行结果检查的串口连接需求，如对伺服作动系统在飞行过程中飞机舵面作动效果检查；
(3)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端或者a端，切换开关c18连接b端；此连接方式不仅满足被测设备端3地面在线仿真试验的串口连接需求；特别的，还满足实现其他实物设备在环地面在线仿真试验的串口连接需求。
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。
本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。
实施例9：
本实施例在上述实施例1-8任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，如图5所示，切换开关c18采用单刀双掷的形式，被测设备端3的针脚定义与其他实物设备端4的针脚定义相同。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，切换开关c18连接b端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的串口连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为指令在环，信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关c18连接b端；此连接方式可以满足被测设备端3地面在线仿真试验的串口连接需求，特别的，除满足被测设备端3仿真试验测试的串口连接需求外，还可以实现对其他机载设备执行结果检查的串口连接需求，如对伺服作动系统在飞行过程中飞机舵面作动效果检查；
(3)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物在环，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端，切换开关c18连接a端；此连接方式不仅满足被测设备端3地面在线仿真试验的串口连接需求；特别的，还满足实现其他实物设备在环地面在线仿真试验的串口连接需求。
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。
本实施例的其他部分与上述实施例1-8任一项相同，故不再赘述。
实施例10：
本实施例在上述实施例1-9任一项基础上做进一步优化，如图6所示，被测设备端3的针脚定义与其他实物设备端4的针脚定义相同。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接a端，切换开关b17连接a端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的串口连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中串口信号的信号切换开关按照以下方式连接：切换开关a16连接b端，切换开关b17连接b端；此连接方式可以满足机载设备3地面在线仿真试验的串口连接需求，特别的，除满足被测设备端3仿真试验测试的串口连接需求外，还可以实现对其他实物机载设备4执行结果检查的串口连接需求，如对伺服作动系统在飞行过程中飞机舵面作动效果检查；
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。
本实施例的其他部分与上述实施例1-9任一项相同，故不再赘述。
实施例11：
本实施例在上述实施例1-10任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中串口信号的切换连接方式，如图7所示，图中仿真设备端1、被测设备端3和其他实物设备端4的负极/地共地。被测设备端3与其他实物设备端4的针脚定义相同。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中非总线串口类信号的信号切换开关按照以下方式连接：信号切换开关f21连接a端，切换开关d19与a端断开，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的非总线串口类信号的连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为指令在环，则信号切换单元22中非总线串口类信号的信号切换开关按照以下方式连接：信号切换开关f21连接b端，切换开关d19与a端连接，此连接方式可以满足机载设备3地面在线仿真试验非总线串口类信号的连接需求，特别的，除满足机载设备3（被测对象）仿真试验测试的非总线串口类信号连接需求外，还可以实现对其他机载设备执行结果检查的非总线串口类信号连接需求，或者是实现其他设备在环地面在线仿真试验的非总线串口类信号连接需求。
非总线串口类信号是离散量信号、模拟量信号、PWM信号或脉冲信号。
本实施例的其他部分与上述实施例1-10任一项相同，故不再赘述。
实施例12：
本实施例在上述实施例1-11任一项基础上做进一步优化，信号切换系统2的信号切换单元22中非总线串口信号的切换连接方式，如图8所示，图中仿真设备端1、被测设备端3和其他实物设备端4的负极/地共地。被测设备端3与其他实物设备端4的针脚定义相同。考虑到使用的开关数量，串口信号的切换方式一般根据实际需求采用图1或者图2或者图3或者图4或者图5与图6组合的连接方式设计实现，非总线串口类信号的连接方式一般采用图7与图8的组合方式设计实现。
本实施例中仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法的过程如下：：
(1)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为仿真，则信号切换单元22中非总线串口类信号的信号切换开关按照以下方式连接：信号切换开关f21连接a端，可满足被测设备端3单个设备半物理仿真试验的非总线串口类信号的连接需求；
(2)若切换控制软件23发送给信号切换单元22的切换模式为实物，则信号切换单元22中非总线串口类信号的信号切换开关按照以下方式连接：信号切换开关f21连接b端，此连接方式可以实现对其他机载设备执行结果检查的信号连接需求，或者是实现其他设备在环地面在线仿真试验的信号连接需求。
串口包括Rs232、Rs422和Rs485。
非总线串口类信号是离散量信号、模拟量信号、PWM信号或脉冲信号。
本实施例的其他部分与上述实施例1-11任一项相同，故不再赘述。
以上，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，基于仿真测试设备信号切换系统，系统包括信号切换单元和切换控制软件，信号切换单元和切换控制软件通过以太网/串口连接，信号切换单元分别连接有仿真设备端、被测设备端和其他实物设备端，其特征在于，包括：
被测设备端产生的第一串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收到的切换模式控制第一串口信号通道在被测设备端与仿真设备端、被测设备端与其他实物设备端之间通断；
仿真设备端产生的第二串口类信号发送至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制仿真设备端与被测设备端之间第二串口类信号通道的通断；
仿真设备端发出的第三非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制该第三非总线串口类信号通道在仿真设备端与被测设备端之间的通断；
其他实物设备端产生的第四串口类信号发送至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制其他实物设备端与被测设备端、其他实物设备端与仿真设备端之间第四串口类信号通道的通断；
其他实物设备端发出的第五非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第五非总线串口类信号通道在其他实物设备端与被测设备端之间的通断；
被测设备端发出的第六非总线串口类信号传输至信号切换单元，信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第六非总线串口类信号通道在机载设备端与仿真设备端、机载设备端与其他实物设备端之间的通断；
所述串口类信号通道的信号切换模式包括仿真模式、指令在环模式、实物在环模式和实物模式；
所述非总线串口类信号通道的信号切换模式包括仿真模式、指令在环模式和实物模式。
2.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收到的切换模式控制第一串口信号通道在被测设备端与仿真设备端、被测设备端与其他实物设备端之间通断的过程包括：
若第一串口信号通道的切换模式为仿真，则被测设备端与仿真设备端连通，被测设备端与其他实物设备端断开，将被测设备发出的串口信号发送至仿真设备端；
若第一串口信号通道的切换模式为指令在环，则被测设备端与仿真设备端连通，被测设备端与其他实物设备端连通，将被测设备发出的串口信号同时发送至仿真设备端和其他实物设备端；
若第一串口信号通道的切换模式为实物在环或实物，则被测设备端与仿真设备端断开，被测设备端与其他实物设备端连通，将被测设备发出的串口信号发送至其他实物设备端。
3.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制仿真设备端与被测设备端之间第二串口类信号通道的通断的过程包括：
若第二串口类信号通道的切换模式为仿真、指令在环或实物在环，则仿真设备端与被测设备端连通，将仿真测试设备产生的串口信号发送至被测设备端；
若第二串口类信号通道的切换模式为实物，则仿真设备端与被测设备端断开。
4.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制该第三非总线串口类信号通道在仿真设备端与被测设备端之间的通断的过程包括：
若第三非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则仿真设备端与被测设备端连通，将仿真设备端产生的该信号传输给被测设备；
若第三非总线串口类信号通道模式设置为实物，则仿真设备端与被测设备端断开。
5.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制其他实物设备端与被测设备端、其他实物设备端与仿真设备端之间第四串口类信号通道的通断的过程包括：
若第四串口类信号通道的切换模式为仿真或指令在环，则其他实物设备端与被测设备端、仿真设备端该信号通道均断开；
若第四串口类信号通道的切换模式为实物在环，则其他实物设备端与仿真设备端连通，其他实物设备端与被测设备端断开，此时将其他实物设备端产生的串口信号传输至仿真设备端；
若第四串口类信号通道的切换模式为实物，则其他实物设备端与仿真设备端断开，其他实物设备端与被测设备端连通，此时将其他实物设备端产生的串口信号传输至被测设备端。
6.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第五非总线串口类信号通道在其他实物设备端与被测设备端之间的通断的过程包括：
若第五非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则其他实物设备端与被测设备端断开；
若第五非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则其他实物设备端与被测设备端断开，将其他实物设备产生的该信号传输至被测设备。
7.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元根据接收的切换控制模式控制第六非总线串口类信号通道在机载设备端与仿真设备端、机载设备端与其他实物设备端之间的通断的过程包括：
若第六非总线串口类信号通道模式设置为仿真，则被测设备端与仿真设备端连通，机载设备端与其他实物设备端断开，将被测设备端产生的该信号传输至仿真设备端；
若第六非总线串口类信号通道模式设置为指令在环，则被测设备端与仿真设备端连通，机载设备端与其他实物设备端连通，将被测设备端产生的该信号同时传输给仿真设备和其他实物设备；
若第六非总线串口类信号通道模式设置为实物，则被测设备端与仿真设备端断开，机载设备端与其他实物设备端连通，将被测设备端产生的该信号传输给其他实物设备。
8.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，所述信号切换单元由开关矩阵阵列组成，根据预先设计好的各信号通道切换模式进行接线设计以及开关组的控制，当收到切换控制软件发送的指令信号，控制各信号通道开关组的闭合或断开。
9.根据权利要求1所述的一种仿真测试设备信号切换系统的设计与实现方法，其特征在于，包括：
所述串口类信号包括Rs232信号、Rs422信号和Rs485信号；
所述非总线串口类信号包括离散量信号、模拟量信号、PWM信号和脉冲信号。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1~9中任一项所述方法的步骤。
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