CN115628759A - 一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置，属于航姿系统测试技术领域，解决了现有技术无法验证航姿系统在实际工作遇到各种典型故障的承受能力的问题。该装置包括测试台、供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱和工控机。测试台上设有安装待测航姿系统或该系统中单个组件或多个组件的置入机构，并具有将航姿系统或该系统中单个组件或多个组件分别旋转的三轴旋转装置。供电控制箱为待测航姿系统各组件分别供电，测试时各组件的输出信号一路直接进入工控机，另一路经故障注入箱后进入工控机。工控机内置测试软件，用于执行单组件测试、多组件测试或全系统测试；以及，在测试过程中，获取各组件的实时信号，作为测试结果输出。

Description

一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置

技术领域

本发明涉及航姿系统测试技术领域，尤其涉及一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置。

背景技术

光纤捷联航姿系统包括常规航姿系统和惯性导航系统两部分。常规航姿系统是飞行器上重要的定位定向设备，包含嵌入式的姿态数据解算单元，其测试系统是检验航姿系统功能、性能的重要配套设施。惯性导航系统与航姿系统功能相似，区别在于，前者仅能提供加速度计、速率陀螺传感器数据，需要导航计算机进一步数据处理，才能得到位置、姿态信息。

现有专利CN201921573139.X公开了一种飞机航姿试验系统，功能较为简单，可支持常规航姿系统单机和整体性能测试，但未能体现是否满足多种试验构型，例如单组件测试、多组件测试、全系统测试，无法根据测试需求自动切换试验构型。

现有专利CN202111421433.0公开了一种惯性导航系统测试装置，其基于手动建立试验构型，易出现人为失误，且依赖于飞机在空中训练过程中的惯性测量数据，使得测试工况受限，不适合被测系统的出厂检验和故障定位。并且，由于被测对象仅涉及惯性测量单元、导航电子部件等两个部件，试验构型简单，仍无法满足光纤捷联航姿系统的多种试验构型。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置，用以解决现有技术无法验证光纤捷联航姿系统在实际工作遇到各种典型故障的承受能力的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置，包括测试台、供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱和工控机；其中，

测试台上设有安装待测的光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件的置入机构，并具有将安装的航姿系统或组件旋转的三轴旋转装置；置入机构上航姿系统各组件的供电端均接供电控制箱，每一组件的输出一路经真件适配箱传输至工控机，另一路先经真件适配箱进入故障注入箱完成预设故障注入后再经真件适配箱反馈至工控机；

工控机内置测试软件，用于控制供电控制箱各供电接口的通断，以及故障注入箱、三轴旋转装置的启动与否，以执行单组件测试、多组件测试或全系统测试；以及，在测试过程中，实时获取待测光纤捷联航姿系统中各组件的实时信号，作为测试结果输出。

上述技术方案的有益效果如下：用于光纤捷联航姿系统的测试装置通过工控机控制三轴旋转装置工作，能够按照测试规范中要求的测试工况驱动待测单组件、多组件、系统进行旋转，同时支持与旋转相关的测试以及与旋转不相关的测试，完全可以满足光纤捷联航姿系统的出厂检验和故障定位需求。并且，通过故障注入箱可以实现对光纤捷联航姿系统工作时常见故障的模拟，可以检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱分工明确，不存在功能耦合现象，当使用过程中出现问题时，能够快速定位到功能模块，有利于测试装置功能的快速恢复。相比现有技术，可有效地进行单组件测试、多组件测试、系统测试，支持无人值守的一键测试，检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。

基于上述装置的进一步改进，待测的光纤捷联航姿系统的组件包括惯性测量部件、抗干扰天线、航姿控制器、磁航向传感器中的至少一个；并且，

预设故障注入包括：经短路插头短接，经跳线与信号地、电源地、电源中的一个短接，经预设阻值的电阻与信号地、电源地、电源中的一个短接。

进一步，所述供电控制箱内置中频电源、第一直流电源、第二直流电源，以及用于分别控制中频电源、第一直流电源、第二直流电源的开关；其中，

中频电源的输出包括115V/400Hz供电电压信号；

第一直流电源的输出包括28VDC供电电压信号；

第二直流电源的输出包括15VDC供电电压信号。

进一步，该测试装置还包括信号转接箱、信号切换箱；其中，

信号转接箱设有前面板、后面板，并内置DI信号调理板、分压板；前面板上设有与工控机连接的IO插座、A429插座、RS232插座、RS422插座；后面板上设有与真件适配箱连接的交联接口、第一控制接口，以及与信号切换箱连接的仿件输出接口、第二控制接口；在信号转接箱的内部，前面板上IO插座一路经DI信号调理板接后面板上交联接口，另一路经分压板接后面板上交联接口；前面板上A429插座、RS232插座、RS422插座均接后面板上交联接口；前面板上RS422插座还分别接后面板上第一控制接口、第二控制接口；

信号切换箱内设有多个独立控制的继电器，并设有RS232端口、NO端口、COM端口、NC端口；信号切换箱的RS232端口接信号转接箱后面板上第二控制接口，其NO端口接信号转接箱后面板上仿件输出端口，其COM端口接真件适配箱的真件输入端口，其NC端口接真件适配箱的真件输出端口。

进一步，该测试装置还包括以太网交换机；其中，

以太网交换机的一端接工控机的网络端口，其另一端接供电控制箱的控制端，用于将工控机发出的供电控制信号发送至供电控制箱。

进一步，所述工控机配置有多功能IO板卡、RS422板卡、RS232板卡、ARINC429板卡，存储有惯性测量部件历史测量数据和磁航向传感器历史测量数据，并具有显示器；其中，

IO板卡接信号转接箱的IO插座；

RS422板卡接信号转接箱的RS422插座；

RS232板卡接信号转接箱的RS232插座；

ARINC429板卡接信号转接箱的A429插座；

显示器上显示测试软件界面。

进一步，故障注入箱的前面板上设有2个以上的信号监测孔，其后面板上设有IN端口、OUT端口，壳体内部设有用于将各信号监测孔处线路分别短路的可控短路接头、用于将各信号监测孔处线路经跳线与信号地、电源地、电源分别短接的第一控制电路，用于将各信号监测孔处线路经预设阻值的电阻与信号地、电源地、电源分别短接的第二控制电路；监测孔处线路的一端接故障注入箱的壳体上的IN端口，其另一端接故障注入箱的壳体上的OUT端口；并且，

故障注入箱的IN端口接真件适配箱的OUT端口，其OUT端口接真件适配箱的IN端口。

进一步，所述真件适配箱上设有与航姿系统中惯性测量部件连接的CX1端口，与航姿系统中抗干扰天线连接的CX2端口，与航姿系统中航姿控制器连接的CX3端口，与航姿系统中磁航向传感器连接的CX4端口，与供电控制箱连接的供电输入端，与信号切换箱连接的真件输入端口、真件输出端口，与故障注入箱连接的IN端口、OUT 端口，与信号转接箱连接的交联端口。

进一步，所述工控机执行如下程序完成单组件测试功能或多组件测试功能：

安装待测的单组件或多组件于测试台上，启动测试装置；

在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测的单组件或多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测的单组件或多组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果一输出；

在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测的单组件或多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测的单组件或多组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果二输出。

进一步，所述工控机执行如下程序完成系统测试功能：

安装待测光纤捷联航姿系统于测试台上，启动测试装置；

在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果三输出；

在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果四输出。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、通过信号切换箱，能够实现按照测试需求自动切换试验构型，由于信号切换箱内的继电器均为独立可控，因此在测试软件的配合下可以实现通道级别、设备级别和系统级别的构型切换，完全可满足单组件测试、多组件测试和系统测试的构型需求。

2、通过工控机控制三轴转台工作，能够按照测试规范中要求的测试工况驱动三轴转台进行旋转，同时支持与三轴转台相关的测试以及与三轴转台不相关的测试，完全可以满足光纤捷联航姿系统的出厂检验和故障定位需求。

3、通过故障注入箱可以实现对光纤捷联航姿系统工作时常见故障的模拟，可以检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。

4、中频电源、第一直流电源、第二直流电源通过工控机上的测试软件实现远程控制，工控机中的接口板卡受测试软件控制，信号切换箱亦通过工控机上的测试软件实现远程控制，因此整套测试装置可以工作在全程控状态下，测试软件在执行测试用例时即可实现供电通断控制、构型切换控制、信号收发控制，从而实现无人值守的一键测试。

5、信号转接箱、供电控制箱、信号切换箱、故障注入箱、真件适配箱分工明确，不存在功能耦合现象，当使用过程中出现问题时，能够快速定位到功能模块，有利于测试装置功能的快速恢复。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了实施例1用于光纤捷联航姿系统的测试装置组成示意图；

图2示出了实施例2用于光纤捷联航姿系统的测试装置短路控制电路示意图；

图3示出了实施例2信号切换箱实现真实设备、仿真设备切换的工作原理图；

图4示出了实施例2故障注入箱工作原理图；

图5示出了实施例2信号转接箱内部结构示意图；

图6示出了实施例2惯性测量部件的两种测试场景。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

实施例1

本发明的一个实施例，公开了一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置，如图1所示，包括测试台、供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱和工控机。

测试台上设有安装待测的光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件的置入机构，并具有将安装的航姿系统或组件旋转的三轴旋转装置（例如三轴旋转台）。其中，待测的光纤捷联航姿系统的组件包括惯性测量部件、抗干扰天线、航姿控制器、磁航向传感器中的至少一个。

置入机构上航姿系统各组件的供电端均接供电控制箱进行配电，每一组件的输出一路经真件适配箱传输至工控机，另一路先经真件适配箱进入故障注入箱完成预设故障注入后再经真件适配箱反馈至工控机。

工控机内置测试软件，并可运行该测试软件，安装中多种接口板卡，用于控制供电控制箱各供电接口的通断，以及故障注入箱、三轴旋转装置的启动与否，以执行单组件测试、多组件测试或全系统测试；以及，在测试过程中，实时获取待测光纤捷联航姿系统中各组件的实时信号，作为测试结果输出。

供电控制箱，用于为待测的整个光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件提供适配的电源。

故障注入箱，用于为待测的整个光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件提供典型故障注入，例如短接。

真件适配箱，用于将整个待测光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件与工控机建立通信传输。

三轴旋转装置，用于将整个待测光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件进行旋转，特别是为惯性测量部件提供姿态激励。

优选地，供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱和工控机可集成于一体作为光纤捷联航姿测试装置。

与现有技术相比，本实施例提供的用于光纤捷联航姿系统的测试装置通过工控机控制三轴旋转装置工作，能够按照测试规范中要求的测试工况驱动待测单组件、多组件、系统进行旋转，同时支持与旋转相关的测试以及与旋转不相关的测试，完全可以满足光纤捷联航姿系统的出厂检验和故障定位需求。并且，通过故障注入箱可以实现对光纤捷联航姿系统工作时常见故障的模拟，可以检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱分工明确，不存在功能耦合现象，当使用过程中出现问题时，能够快速定位到功能模块，有利于测试装置功能的快速恢复。相比现有技术，可有效地进行单组件测试、多组件测试、系统测试，支持无人值守的一键测试，检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。

实施例2

在实施例1的基础上进行改进，待测光纤捷联航姿系统的组件包括惯性测量部件、抗干扰天线、航姿控制器、磁航向传感器。

优选地，该测试装置还包括以太网交换机、信号转接箱、信号切换箱，如图2所示。

惯性测量部件、抗干扰天线、航姿控制器、磁航向传感器均通过真件适配箱接入光纤捷联航姿系统测试装置。

以太网交换机的一端接工控机的网络端口，其另一端接供电控制箱的控制端，用于将工控机发出的供电控制信号发送至供电控制箱。通过以太网交换机，构建中频电源、第一直流电源、第二直流电源的远程控制网络。在真件适配箱内，中频电源、第一直流电源、第二直流电源输出的供电电压按需连接到光纤捷联航姿系统的各部件上。

优选地，供电控制箱前面板上设有拨动开关，通过供电控制箱前面板的拨动开关实现对中频电源、第一直流电源、第二直流电源输出供电电压的通断控制。

信号转接箱，用于提供工控机-信号切换箱、工控机-三轴旋转装置、工控机-真件适配箱之间传输信号的转接。

信号转接箱设有前面板、后面板，并内置DI信号调理板、分压板，如图5所示。信号转接箱前面板上各个插座用来连接工控机是上的接口板卡，一一对应；后面板上的各个插座实现测试装置内部设备的交联。前面板上设有与工控机连接的IO插座、A429插座、RS232插座、RS422插座。后面板上设有与真件适配箱连接的交联接口、第一控制接口，以及与信号切换箱连接的仿件输出接口、第二控制接口。在信号转接箱的内部，前面板上IO插座一路经DI信号调理板接后面板上交联接口，另一路经分压板接后面板上交联接口。前面板上A429插座、RS232插座、RS422插座均接后面板上交联接口；前面板上RS422插座还分别接后面板上第一控制接口、第二控制接口。其原理如图2所示。

通过信号转接箱避免了接口板卡与测试装置内部其他设备、光纤捷联航姿系统之间的耦合。

信号切换箱，用于待测光纤捷联航姿系统/待测单组件/待测多组件中真实设备与仿真设备的切换，以创建试验构型。信号切换箱内设有多个独立控制的继电器，并设有RS232端口、NO端口、COM端口、NC端口、交联接口，如图2~图3所示。信号切换箱的RS232端口接信号转接箱后面板上第二控制接口，其NO端口接信号转接箱后面板上仿件输出端口，实现将仿真设备的输出信号接到NO端口；其COM端口接真件适配箱的真件输入端口，实现将光纤捷联航姿系统的输入信号接到COM端口；其NC端口接真件适配箱的真件输出端口，实现将光纤捷联航姿系统的输出信号接到NC端口。信号切换箱接收工控机的控制，其内部继电器可以远程受控；其交联接口提供信号监控通道对真件适配箱的真件输出端口的所有信号进行监控。图3中所示继电器均独立受控，因此可以实现通道级别、设备级别、系统级别的真仿切换，从而实现单组件测试、多组件测试、系统测试。特别指出，进行单组件测试、多组件测试时，真实设备所需要的输入信号，均由仿件输出端口提供。

优选地，供电控制箱内置中频电源、第一直流电源、第二直流电源，以及用于分别控制中频电源、第一直流电源、第二直流电源的开关，壳体上设有用于与真件适配箱连接的供电输出端、用于与太网交换机连接的网络端口。

其中，中频电源的输出包括115V/400Hz供电电压信号（供电电压）。第一直流电源的输出包括28VDC供电电压信号（供电电压）；第二直流电源的输出包括15VDC供电电压信号。

中频电源、第一直流电源、第二直流电源分别为光纤捷联航姿系统提供115V/400Hz、28VDC、15VDC供电电压。

值得说明的是，中频电源、第一直流电源、第二直流电源不局限于三台独立的电源，一切能实现输出115V/400Hz、28VDC、15VDC的独立电源或组合电源，均应在保护范围之内。

对中频电源、第一直流电源、第二直流电源的远程控制方式不局限于以太网形式，一切能实现远程控制的通信介质均应在保护范围之内。

优选地，工控机内置多功能IO板卡、RS422板卡、RS232板卡、ARINC429板卡，存储有惯性测量部件历史测量数据和磁航向传感器历史测量数据，并具有显示器。通过线缆将板卡接入信号转接箱。

其中，IO板卡接信号转接箱的IO插座。RS422板卡接信号转接箱的RS422插座。RS232板卡接信号转接箱的RS232插座。ARINC429板卡接信号转接箱的A429插座。显示器上显示测试软件界面，与工控机的VGA接口连接。

可选地，工控机形式包括但不限于：基于PCI的工业控制计算机和PC机、基于PXI/PXIe/cPCI的计算机、基于PC104的计算机，以及各种形式的工作站、服务器。

优选地，故障注入箱的前面板上设有2个以上的信号监测孔，其后面板上设有IN端口、OUT端口，壳体内部设有用于将各信号监测孔处线路分别短路的可控短路接头、用于将各信号监测孔处线路经跳线与信号地、电源地、电源分别短接的第一控制电路，用于将各信号监测孔处线路经预设阻值的电阻与信号地、电源地、电源分别短接的第二控制电路；监测孔处线路的一端接故障注入箱的壳体上的IN端口，其另一端接故障注入箱的壳体上的OUT端口，如图4所示。第一控制电路、第二控制电路的控制可通过设置开关实现线路的通断实现，本领域技术人员能够理解。

可控短路接头的一端接故障注入箱的壳体上的IN端口，其另一端接故障注入箱的壳体上的OUT端口，其控制端接工控机，以实现通过工控机控制整个测试流程。

并且，故障注入箱的IN端口接真件适配箱的OUT端口，其OUT端口接真件适配箱的IN端口。待测光纤捷联航姿系统的所有信号进入真件适配箱后，先由OUT端口进入故障注入箱的IN端口，经过故障注入箱后再由其OUT端口返回至真件适配箱的IN端口。然后，真件适配箱将光纤捷联航姿系统的所有信号梳理分组，分别引至其真件输入端口、真件输出端口、交联端口，其中真件输入端口、真件输出端口分别与信号切换箱的COM端口、NC端口连接。

优选地，故障注入箱前面板设置若干组信号监测孔（每组由红黑两个监测孔构成），后面板IN端口的信号接到红色监测孔，后面板OUT端口的信号接到黑色监测孔。正常使用时，通过短路插头实现红黑监测孔上信号的连通。当拔掉短路插头时，可以使用跳线通过短路插头上的监测孔将某路信号与信号地、电源地、电源、其他信号进行短接，或者经过规定阻值的电阻后与信号地、电源地、电源、其他信号进行短接，以模拟光纤捷联航姿系统工作时遇到的常见故障。当光纤捷联航姿系统测试装置工作异常时，可将短路插头拔掉，以实现测试装置信号与光纤捷联航姿系统信号的隔离，以便借助外部信号源、信号监测仪器快速定位故障。

优选地，真件适配箱上设有与航姿系统中惯性测量部件连接的CX1端口，与航姿系统中抗干扰天线连接的CX2端口，与航姿系统中航姿控制器连接的CX3端口，与航姿系统中磁航向传感器连接的CX4端口，与供电控制箱连接的供电输入端，与信号切换箱连接的真件输入端口、真件输出端口，与故障注入箱连接的IN端口、OUT 端口，与信号转接箱连接的交联端口。

优选地，该测试装置支持惯性测量部件的两种测试场景：与三轴转台（三轴旋转装置）相关的测试、与三轴转台（三轴旋转装置）不相关的测试，如图6所示。当执行与三轴转台相关的测试时，将惯性测量部件安装在三轴转台上，通过线缆A与转台台面的滑环接口连接，通过线缆B将转台台体的接口与真件适配箱上的对应插座连接；当执行与三轴转台不相关的测试时，通过线缆C将惯性测量部件与真件适配箱上的对应插座连接。因此，本测试装置能够按照相关标准或产品测试规范规定的测试工况对光纤捷联航姿系统进行功能性能测试或故障定位。

优选地，工控机执行如下程序完成单组件测试功能：

S11.安装待测单组件于测试台上，启动测试装置；

S12.在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测单组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测单组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果一输出；

S13.在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测单组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测单组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果二输出。

优选地，所述工控机执行如下程序完成多组件测试功能：

S21.安装待测多组件于测试台上，启动测试装置；

S22.在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测多组件每一组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果一*输出；

S23.在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测多组件每一组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果二*输出。

优选地，工控机执行如下程序完成系统测试功能：

S31.安装待测光纤捷联航姿系统于测试台上，启动测试装置；

S32.在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果三输出；

S33.在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果四输出。

优选地，工控机可根据实际测控需求，增加数据处理以及比对功能。

实施时，在信号转接箱内，将板卡资源的一部分作为仿真设备的输出送往仿件输出端口，并连接到信号切换箱的NO端口；将模拟其他交联设备接口的资源以及用于监控所有真实设备信号的资源送往到交联端口，并连接到真件适配箱的交联端口；将RS422板卡的两个通道连接到第一控制端口、第二控制端口，分别用来控制三轴转台、信号切换箱。工控机控制三轴转台进行转动，按照产品测试规范中的要求为惯性测量部件提供姿态激励。

与现有技术相比，本实施例用于光纤捷联航姿系统的测试装置具有如下有益效果：

1、通过信号切换箱，能够实现按照测试需求自动切换试验构型，由于信号切换箱内的继电器均为独立可控，因此在测试软件的配合下可以实现通道级别、设备级别和系统级别的构型切换，完全可满足单组件测试、多组件测试和系统测试的构型需求。

2、通过工控机控制三轴转台工作，能够按照测试规范中要求的测试工况驱动三轴转台进行旋转，同时支持与三轴转台相关的测试以及与三轴转台不相关的测试，完全可以满足光纤捷联航姿系统的出厂检验和故障定位需求。

3、通过故障注入箱可以实现对光纤捷联航姿系统工作时常见故障的模拟，可以检验光纤捷联航姿系统的故障承受能力。

4、中频电源、第一直流电源、第二直流电源通过工控机上的测试软件实现远程控制，工控机中的接口板卡受测试软件控制，信号切换箱亦通过工控机上的测试软件实现远程控制，因此整套测试装置可以工作在全程控状态下，测试软件在执行测试用例时即可实现供电通断控制、构型切换控制、信号收发控制，从而实现无人值守的一键测试。

5、信号转接箱、供电控制箱、信号切换箱、故障注入箱、真件适配箱分工明确，不存在功能耦合现象，当使用过程中出现问题时，能够快速定位到功能模块，有利于测试装置功能的快速恢复。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，包括测试台、供电控制箱、故障注入箱、真件适配箱和工控机；其中，

测试台上设有安装待测的光纤捷联航姿系统或该系统中单个组件或多个组件的置入机构，并具有将安装的航姿系统或组件旋转的三轴旋转装置；置入机构上航姿系统各组件的供电端均接供电控制箱，每一组件的输出一路经真件适配箱传输至工控机，另一路先经真件适配箱进入故障注入箱完成预设故障注入后再经真件适配箱反馈至工控机；

工控机内置测试软件，用于控制供电控制箱各供电接口的通断，以及故障注入箱、三轴旋转装置的启动与否，以执行单组件测试、多组件测试或全系统测试；以及，在测试过程中，实时获取待测光纤捷联航姿系统中各组件的实时信号，作为测试结果输出。

2.根据权利要求1所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，待测的光纤捷联航姿系统的组件包括惯性测量部件、抗干扰天线、航姿控制器、磁航向传感器中的至少一个；并且，

预设故障注入包括：经短路插头短接，经跳线与信号地、电源地、电源中的一个短接，经预设阻值的电阻与信号地、电源地、电源中的一个短接。

3.根据权利要求1或2所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述供电控制箱内置中频电源、第一直流电源、第二直流电源，以及用于分别控制中频电源、第一直流电源、第二直流电源的开关；其中，

中频电源的输出包括115V/400Hz供电电压信号；

第一直流电源的输出包括28VDC供电电压信号；

第二直流电源的输出包括15VDC供电电压信号。

4.根据权利要求3所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，还包括信号转接箱、信号切换箱；其中，

信号转接箱设有前面板、后面板，并内置DI信号调理板、分压板；前面板上设有与工控机连接的IO插座、A429插座、RS232插座、RS422插座；后面板上设有与真件适配箱连接的交联接口、第一控制接口，以及与信号切换箱连接的仿件输出接口、第二控制接口；在信号转接箱的内部，前面板上IO插座一路经DI信号调理板接后面板上交联接口，另一路经分压板接后面板上交联接口，前面板上A429插座、RS232插座、RS422插座均接后面板上交联接口，前面板上RS422插座还分别接后面板上第一控制接口、第二控制接口；

信号切换箱内设有多个独立控制的继电器，并设有RS232端口、NO端口、COM端口、NC端口；信号切换箱的RS232端口接信号转接箱后面板上第二控制接口，其NO端口接信号转接箱后面板上仿件输出端口，其COM端口接真件适配箱的真件输入端口，其NC端口接真件适配箱的真件输出端口。

5.根据权利要求1、2、4任一项所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，还包括以太网交换机；其中，

以太网交换机的一端接工控机的网络端口，其另一端接供电控制箱的控制端，用于将工控机发出的供电控制信号发送至供电控制箱。

6.根据权利要求4所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述工控机配置有多功能IO板卡、RS422板卡、RS232板卡、ARINC429板卡，存储有惯性测量部件历史测量数据和磁航向传感器历史测量数据，并具有显示器；其中，

IO板卡接信号转接箱的IO插座；

RS422板卡接信号转接箱的RS422插座；

RS232板卡接信号转接箱的RS232插座；

ARINC429板卡接信号转接箱的A429插座；

显示器上显示测试软件界面。

7.根据权利要求6所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述故障注入箱的前面板上设有2个以上的信号监测孔，其后面板上设有IN端口、OUT端口，壳体内部设有用于将各信号监测孔处线路分别短路的可控短路接头、用于将各信号监测孔处线路经跳线与信号地、电源地、电源分别短接的第一控制电路，用于将各信号监测孔处线路经预设阻值的电阻与信号地、电源地、电源分别短接的第二控制电路；监测孔处线路的一端接故障注入箱的壳体上的IN端口，其另一端接故障注入箱的壳体上的OUT端口；并且，

故障注入箱的IN端口接真件适配箱的OUT端口，其OUT端口接真件适配箱的IN端口。

8.根据权利要求7所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述真件适配箱上设有与航姿系统中惯性测量部件连接的CX1端口，与航姿系统中抗干扰天线连接的CX2端口，与航姿系统中航姿控制器连接的CX3端口，与航姿系统中磁航向传感器连接的CX4端口，与供电控制箱连接的供电输入端，与信号切换箱连接的真件输入端口、真件输出端口，与故障注入箱连接的IN端口、OUT 端口，与信号转接箱连接的交联端口。

9.根据权利要求8所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述工控机执行如下程序完成单组件测试功能或多组件测试功能：

安装待测的单组件或多组件于测试台上，启动测试装置；

在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测的单组件或多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其他组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测的单组件或多组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果一输出；

在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测的单组件或多组件的故障模拟测试，将光纤捷联航姿系统中非待测状态的其余组件采用仿真设备数据替代，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别待测的单组件或多组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果二输出。

10.根据权利要求8或9所述的用于光纤捷联航姿系统的测试装置，其特征在于，所述工控机执行如下程序完成系统测试功能：

安装待测光纤捷联航姿系统于测试台上，启动测试装置；

在三轴旋转装置处于非启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果三输出；

在三轴旋转装置处于启动状态下，执行待测光纤捷联航姿系统的故障模拟测试，依次通过故障注入箱注入光纤捷联航姿系统常见故障，识别该系统中每一单个组件的实时信号是否正常，将所述实时信号以及是否正常的识别结果作为测试结果四输出。

Images