CN116755355B - 一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法，该机载飞行管理系统的综合测试系统包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统。本发明的机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法该综合测试系统既能够对软件形式存在的机载飞行管理系统进行仿真测试，也可以对物理真实的机载飞行管理系统进行仿真测试，还可以硬件仿真与纯软件仿真之间可以相互验证测试，使得整个综合测试更接近真实机载飞行管理系统的实际水平，验证和测试效果更好，具有方便调试、有利于节约成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及民用航空技术领域，具体涉及民用航空系统设计与验证，尤其是涉及一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法。
背景技术
飞行管理系统（Flight Management System, FMS）是民用飞机管理飞行活动的核心航空电子系统。FMS在起飞、爬升、巡航、下降、进近和复飞各阶段，基于导航数据库、性能数据库和导航传感器信息提供飞行计划、综合导航、飞行引导、航迹预测和性能计算等功能。FMS系统的功能决定了其与几乎所有的航电系统均有交联，所以飞机管理系统的研发是新研大型民机设计重难点之一，故研究FMS的关键技术能极大提高民机综合研发实力，对推进航电设备的国产化具有重要意义。
现阶段，飞行管理系统有两种存在形式：一种是以纯软件的形式驻留在综合模块化航电系统（Integrated Modular Avionics, IMA）中；另一种是以机载设备的形式安装在驾驶舱中，故在开展功能测试、数据测试、性能测试等测试活动时，通常会有针对性的设计两种不同类型的测试台。国外对于飞行管理系统的研究开展较早，目前生产飞行管理系统产品的公司主要有美国的HoneyWell、Rockwell Collins、GE Aviation及法国THALES、加拿大CMC，并已将成熟产品应用于B737，B747-400、A320、A330等机型，实现了良好的区域导航（Area navigation, RNAV）、所需性能导航（Required navigation performance, RNP）等运行技术。随着下一代飞行管理系统的发展，基于时间的测量、汇聚与间隔等新技术已经逐步应用于B787，A350等飞机上。国内对于飞行管理系统的研究还处于起步阶段，对机载飞行管理系统的研究主要集中在介绍结构及原理上，且只针对某一方面的关键技术，例如单一的综合导航算法优化、水平/垂直导引算法优化等。随着研究的深入，在理论研究和数字仿真上做了大量工作并取得一定进展。但遗憾的是，目前我国仍没有生产出可实际应用的FMS产品，C919的飞行管理系统使用的是合资公司昂际航电的产品，不具备完全自主知识产权，故而国内缺乏对于实际飞行管理系统进行半物理仿真的经验。因此，开展针对飞行管理系统的半物理仿真测试方法及系统的研究显得尤为重要。
现有技术中的飞行管理系统的测试系统存在调试难度大、仿真效率低、实时性不高、工作效率低、成本高、测试失真等典型问题。因此，针对上述问题，如果能研发出一种既针对飞行管理系统研制的半物理仿真测试平台，又针对飞行管理系统的数字仿真测试平台，即研究一种针对飞行管理系统的综合测试系统及测试方法具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种方便调试、仿真效果好、实时性能好、有利于节约成本和提高工作效率的机载飞行管理系统的综合测试系统。
该综合测试系统既可对软件形式存在的机载飞行管理系统进行仿真测试，也可以对物理真实的机载飞行管理系统进行仿真测试，还可以硬件仿真与纯软件仿真之间可以相互验证测试，使得整个综合测试更接近真实机载飞行管理系统的实际水平，验证和测试效果更好，进而能为机载飞行管理系统的研发与验证提供关键技术支持。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统；
所述综合控制系统用于初始化机载飞行管理系统的综合测试系统，发送综合控制指令到数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统，控制测试开始、运行步长、终止；
所述数据交互与转换模块用于接收和传递数据，并根据需要进行数据转换；
所述被测对象模块包括软件仿真飞行管理系统（即软件形式的飞行管理系统）、硬件飞行管理系统（即硬件形式的飞行管理系统）；所述软件仿真飞行管理系统为采用软件形式仿真的对应的机载飞行管理系统；所述硬件飞行管理系统为采用硬件物理仿真的对应的机载飞行管理系统或者真实的对应的机载飞行管理系统；
所述试验选择模块用于确认被测对象，选择被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统或者硬件飞行管理系统为被测对象；
所述仿真激励模块为被测对象的仿真数据激励源，用于产生被测对象的仿真数据；仿真激励模块中产生的仿真数据经试验选择模块传递给被测对象模块中的被测对象；
所述被测对象初始化模块用于为被测对象提供外部操作的初始化数据输入，以确定被测对象的初始化设定状态；
所述机场协同仿真模块用于模拟互联式飞行管理场景测试，将机场指令同步到被测对象模块中的被确认被测对象，模拟测试机载飞行管理系统的空地互联功能；
所述视景仿真系统用于接收机场协同仿真模块与仿真激励模块中的数据，并将被测对象的实时数据进行可视化显示。
优选的技术方案，所述综合控制系统包括I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块；
所述I/O管理模块用于控制机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道与参数的映射关系、传输速率、发送周期，并对I/O通道状态进行实时显示；
所述数据接口管理模块用于标准化配置机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道、ICD文件（接口控制文件，Interface Control Document）、以及测试环境配置；
所述自动化测试模块用于测试脚本的编辑、配置、自动加载、运行；
所述数据监控模块用于数据的实时监控，对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、显示、存储，实现对数据的在线显示和离线分析；
所述故障注入管理模块用于故障数据的注入与管理，通过对故障注入类型、故障注入内容、故障注入方式的管理，实现对被测对象的故障注入的管理和统一调度；
所述数据交互管理模块，用于通过对数据交互与转换模块的管理与控制，
所述数据交互与转换模块为试验选择模块、被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统提供电气互联、数据通信与数据转换；
所述电源管理模块，用于为被测对象模块中的硬件飞行管理系统、以及被测对象初始化模块提供电气互联。
所述试验选择管理模块，用于管理和配置试验选择模块，以实时控制选择的被测对象类型。
所述测试数据分析模块，用于对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、分析，根据测试数据阈值分析测试数据。
优选的技术方案，所述仿真激励模块包括飞行仿真、电子飞行仪表仿真、传感器仿真；
所述飞行仿真用于实时计算出对应飞机的飞行数据，并发送给传感器仿真；
所述电子飞行仪表仿真用于仿真出对应飞机的仪表，将接收到的飞行仿真和传感器仿真传输过来的数据进行显示；
所述传感器仿真用于根据飞行仿真传输过来的飞行数据，进行飞机的传感器仿真，计算出对应飞机的导航数据，并发送给被测对象作为数据激励信号。
优选的技术方案，所述飞行仿真包括飞机模型仿真、飞机操作机构仿真；所述飞机模型仿真用于仿真出对应飞机模型，根据飞机操作机构仿真的操作指令实时更新计算出对应飞机的飞行数据，显示出对应飞机模型的飞行状态。
优选的技术方案，所述飞机模型仿真采用Simulink软件与AMESim软件进行联合仿真，其中逻辑类型使用Simulink软件进行仿真，机电类型使用AMESim软件进行仿真。
优选的技术方案，所述仿真激励模块还包括调谐控制面板，该调谐控制面板用于接收和显示被测对象输出的自动调谐数据，通过该调谐控制面板可改变被测对象的工作频率。
优选的技术方案，所述机场协同仿真模块包括场面引导仿真、交通流量管理仿真、数据协议转换工具、数据链仿真；
所述场面引导仿真用于对机场周围交通信息的仿真，包括接收并显示来自机场管制席的滑行路径仿真、对跑道入侵进行告警仿真；
所述交通流量管理仿真用于根据被测对象传递来的数据信息，会同机场空中流量信息，进行飞机进场航路规划仿真；
所述数据协议转换工具用于将机载数据格式转换为机场指定的数据格式；
所述数据链仿真用于模拟空地传输数据链的过程，是飞机设备与机场进行交互的数据媒介。
优选的技术方案，所述视景仿真系统包括场景编辑模块、视景显示模块；
所述场景编辑模块用于为视景显示模块和飞行仿真配置初始状态参数、故障状态、飞行环境参数，并结合传感器仿真传递来的数据，计算仿真出三维飞行实景环境图像；
所述视景显示模块用于将场景编辑模块计算出的三维飞行实景环境图像进行显示。
优选的技术方案，所述被测对象初始化模块具有对应的真实被测机载飞行管理系统的信号输入界面，包括数字输入模块和字母输入模块。
本发明的再一目的是提供一种机载飞行管理系统的综合测试方法，其包括以下步骤：
第一步：通过综合控制系统设置仿真步长及开始时间；
第二步：启动各类测试管理模块（I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块）；
第三步，启动仿真数据激励；
第四步，判断是否为手动测试，若不是，则按脚本进行自动化测试，然后到第九步，若是，则进行第五步；
第五步，判断被测对象是否为纯软件，若是，则初始化纯软件被测对象（即软件仿真飞行管理系统），开展第六步；若不是，则初始化半物理被测对象（即硬件飞行管理系统），开展第七步；
第六步，开展纯软件测试；
第七步，开展半物理测试；
第八步，开展机场协同测试；
第九步，测试结果分析。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该综合测试系统既可以采用纯软件仿真形式对机载飞行管理系统进行仿真测试验证，还可以半物理硬件仿真形式对机载飞行管理系统进行仿真测试验证，硬件仿真与纯软件仿真之间可以相互验证测试，使得整个综合测试更接近真实机载飞行管理系统的实际水平，验证和测试效果更好，进而能为机载飞行管理系统的研发与验证提供关键技术支持。
2、本发明的机载飞行管理系统的综合测试系统及其测试方法，将硬件飞行管理系统的设备测试与纯软件的软件仿真飞行管理系统融入在同一个综合测试平台中，无论是面向纯软件功能测试，还是机载设备硬件的功能测试，该测试系统都具备面向不同类型的测试对象使用同一套综合测试平台的能力，能极大的降低测试平台建设成本。
3、本发明中综合仿真测试系统具有可拓展性；采用数据交互与转换模块进行数据接接收、传递、转换，则可采用预留线路的方式，为后期进行其他系统的集成测试提供预留通道，同时采用数据接口管理模块进行管理ICD文件，并以此为基础统一配置ICD管理。同时，本发明利用综合控制系统采用集成化和模块化的集中统一管理架构，使得该综合测试系统拥有能够让测试人员进行“傻瓜式”操作，对所设计的飞行管理系统进行功能测试。
4、本发明的飞行仿真具有可扩展性，其仿真模型是基于Simulink与AMESim开发的典型民机数字仿真模型，可通过飞行仿真的上位机进行代码转化并下载至下位机运行。当用户需要采用其他飞机仿真模型激励时，仅需通过飞行仿真系统上位机将其更换数字仿真模型，再下载至下位机运行即可。
5、本发明的综合测试系统中具有机场协同仿真模块。可以验证机载飞行管理系统的互联式飞行管理系统的功能，可以模拟与飞行管理系统以参数集合的形式进行通信，进而可以测试未来互联式飞行管理向机场报告全时航迹信息、油量信息、飞机状态信息等的功能，使得本综合测试系统更加全面，可以验证更多的飞行管理系统功能。
6、本发明的综合测试系统包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统等。特别的，在测试环境中增加试验选择模块，该模块能以选择数据组包的形式，通过标志不同的数据位来选择不同的被测对象。
7、本发明的综合测试系统的仿真激励模块按照真实机载系统的功能进行搭建。仿真激励模块使用软、硬结合的方式，将飞行管理系统可人为手动输入和操作的部分使用真实设备来代替教员站输入，非手动输入和操作的部分使用仿真模型解算，确保仿真数据初始化输入的真实性和仿真解算的真实性，提升了整个测试环境的人机交互能力。
8、使用Simulink和AMESim进行联合飞行仿真。使用不同的仿真软件进行多学科联合仿真，既保证仿真了仿真系统级数据的真实性，又能确保综合测试平台结果和性能的可信度。
9、在机场协同仿真中增加数据协议转换工具。由于机载数据和地面数据遵循不同的行业标准，因此本系统的数据协议转换工具可以将数据进行统一格式化，进而简化测试过程，在提升测试效率的同时，还解决了现有测试平台中功能测试精度不高的问题。
附图说明
图1为本发明一种机载飞行管理系统的综合测试系统的整体架构示意图；
图2为本发明的综合控制系统组成示意图；
图3为本发明的仿真激励模块组成示意图；
图4为本发明的被测对象模块组成示意图；
图5为本发明的机场协同仿真模块组成示意图；
图6为本发明的视景仿真系统组成示意图；
图7为本发明的被测对象初始化模块组成示意图；
图8为本发明的综合测试方法的流程示意图。
具体实施方式
参照图1至图8对本发明一种机载飞行管理系统的综合测试系统的实施例进一步说明。
如图1至图8所示，在本实施例子中，一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统；
所述综合控制系统用于初始化机载飞行管理系统的综合测试系统，发送综合控制指令到数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统，控制测试开始、运行步长、终止。所述数据交互与转换模块用于接收和传递数据，并根据需要进行数据转换。所述被测对象模块包括软件仿真飞行管理系统、硬件飞行管理系统；所述软件仿真飞行管理系统为采用软件形式仿真的对应的机载飞行管理系统；所述硬件飞行管理系统为采用硬件物理仿真的对应的机载飞行管理系统或者真实的对应的机载飞行管理系统。所述试验选择模块用于确认被测对象，选择被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统或者硬件飞行管理系统为被测对象。所述被测对象初始化模块具有对应的真实被测机载飞行管理系统的信号输入界面，包括数字输入模块和字母输入模块。
所述仿真激励模块为被测对象的仿真数据激励源，用于产生被测对象的仿真数据；仿真激励模块中产生的仿真数据经试验选择模块传递给被测对象模块中的被测对象。
所述被测对象初始化模块用于为被测对象提供外部操作的初始化数据输入，以确定被测对象的初始化设定状态。所述机场协同仿真模块用于模拟互联式飞行管理场景测试，将机场指令同步到被测对象模块中的被确认被测对象，模拟测试机载飞行管理系统的空地互联功能。所述视景仿真系统用于接收机场协同仿真模块与仿真激励模块中的数据，并将被测对象的实时数据进行可视化显示。
所述综合控制系统包括I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块。所述I/O管理模块用于控制机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道与参数的映射关系、传输速率、发送周期，并对I/O通道状态进行实时显示。所述数据接口管理模块用于标准化配置机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道、ICD文件、以及测试环境配置。所述自动化测试模块用于测试脚本的编辑、配置、自动加载、运行。所述数据监控模块用于数据的实时监控，对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、显示、存储，实现对数据的在线显示和离线分析。所述故障注入管理模块用于故障数据的注入与管理，通过对故障注入类型、故障注入内容、故障注入方式的管理，实现对被测对象的故障注入的管理和统一调度。所述数据交互管理模块，用于通过对数据交互与转换模块的管理与控制，为试验选择模块、被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统提供电气互联。所述电源管理模块，用于为被测对象模块中的硬件飞行管理系统、以及被测对象初始化模块提供电气互联。所述仿真激励模块包括飞行仿真、电子飞行仪表仿真、传感器仿真。所述飞行仿真用于实时计算出对应飞机的飞行数据，并发送给传感器仿真。所述电子飞行仪表仿真用于仿真出对应飞机的仪表，将接收到的飞行仿真和传感器仿真传输过来的数据进行显示。所述传感器仿真用于根据飞行仿真传输过来的飞行数据，进行飞机的传感器仿真，计算出对应飞机的导航数据，并发送给被测对象作为数据激励信号。所述飞行仿真包括飞机模型仿真、飞机操作机构仿真；所述飞机模型仿真用于仿真出对应飞机模型，根据飞机操作机构仿真的操作指令实时更新计算出对应飞机的飞行数据，显示出对应飞机模型的飞行状态。
所述飞机模型仿真采用Simulink软件与AMESim软件进行联合仿真，其中逻辑类型使用Simulink软件进行仿真，机电类型使用AMESim软件进行仿真。所述仿真激励模块还包括调谐控制面板，该调谐控制面板用于接收和显示被测对象输出的自动调谐数据，通过该调谐控制面板可改变被测对象的工作频率。所述机场协同仿真模块包括场面引导仿真、交通流量管理仿真、数据协议转换工具、数据链仿真。所述场面引导仿真用于对机场周围交通信息的仿真，包括接收并显示来自机场管制席的滑行路径仿真、对跑道入侵进行告警仿真。所述交通流量管理仿真用于根据被测对象传递来的数据信息，会同机场空中流量信息，进行飞机进场航路规划仿真。所述数据协议转换工具用于将机载数据格式转换为机场指定的数据格式。所述数据链仿真用于模拟空地传输数据链的过程，是飞机设备与机场进行交互的数据媒介所述视景仿真系统包括场景编辑模块、视景显示模块。所述场景编辑模块用于为视景显示模块和飞行仿真配置初始状态参数、故障状态、飞行环境参数，并结合传感器仿真传递来的数据，计算仿真出三维飞行实景环境图像；所述视景显示模块用于将场景编辑模块计算出的三维飞行实景环境图像进行显示。
所述测试数据分析模块，用于对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、分析，根据测试数据阈值分析测试数据。
如图1或图8所示，本发明的一种机载飞行管理系统的综合测试系统的操作过程与工作原理如下：
第一步：通过综合控制系统设置仿真步长及开始时间；
第二步：启动各类测试管理模块（I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块）；
第三步，启动仿真数据激励；
第四步，判断是否为手动测试，若不是，则按脚本进行自动化测试，然后到第九步，若是，则进行第五步；
第五步，判断被测对象是否为纯软件，若是，则初始化纯软件被测对象（即软件仿真飞行管理系统），开展第六步，若不是，则初始化半物理被测对象（即硬件飞行管理系统），开展第七步；
第六步，开展纯软件测试；
第七步，开展半物理测试；
第八步，开展机场协同测试；
第九步，测试结果分析。
本发明提供的一种机载飞行管理系统的综合测试系统及测试方法，通过综合控制系统及其所包括的管理软件来控制整个系统的测试进程，通过仿真数据激励来对被测对象进行功能测试，并将软件被测对象与半物理被测对象放在同一综合测试台，创新性的加入机场协同仿真来测试未来飞行管理系统的新功能，兼具未来飞行管理新功能的测试。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：其包括综合控制系统、数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、被测对象初始化模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统；
所述综合控制系统用于初始化机载飞行管理系统的综合测试系统，发送综合控制指令到数据交互与转换模块、试验选择模块、被测对象模块、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统，控制测试开始、运行步长、终止；
所述数据交互与转换模块用于接收和传递数据，并根据需要进行数据转换；
所述被测对象模块包括软件仿真飞行管理系统、硬件飞行管理系统；所述软件仿真飞行管理系统为采用软件仿真的对应的机载飞行管理系统；所述硬件飞行管理系统为采用硬件物理仿真的对应的机载飞行管理系统或者真实的对应的机载飞行管理系统；
所述试验选择模块用于确认被测对象，选择被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统或者硬件飞行管理系统为被测对象；
所述仿真激励模块为被测对象的仿真数据激励源，用于产生被测对象的仿真数据；仿真激励模块中产生的仿真数据经试验选择模块传递给被测对象模块中的被测对象，同时发送给视景仿真系统进行可视化显示；
所述被测对象初始化模块用于为被测对象提供外部操作的初始化数据输入，以确定被测对象的初始化设定状态；
所述机场协同仿真模块用于模拟互联式飞行管理场景测试，将机场指令同步到被测对象模块中的被确认被测对象，模拟测试机载飞行管理系统的空地互联功能；
所述视景仿真系统用于接收机场协同仿真模块与仿真激励模块中的数据，并将被测对象的实时数据进行可视化显示。
2.根据权利要求1所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述综合控制系统包括I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块；
所述I/O管理模块用于控制机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道与参数的映射关系、传输速率、发送周期，并对I/O通道状态进行实时显示；
所述数据接口管理模块用于标准化配置机载飞行管理系统的综合测试系统的所有I/O通道、ICD文件、以及测试环境配置操作；
所述自动化测试模块用于测试脚本的编辑、配置、自动加载、运行；
所述数据监控模块用于数据的实时监控，对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、显示、存储，实现对数据的在线显示和离线分析；
所述故障注入管理模块用于故障数据的注入与管理，通过对故障注入类型、故障注入内容、故障注入方式的管理，实现对被测对象的故障注入的管理和统一调度；
所述数据交互管理模块，用于对数据交互转换模块的管理与控制；
所述数据交互与转换模块为试验选择模块、被测对象模块中的软件仿真飞行管理系统、仿真激励模块、机场协同仿真模块、视景仿真系统提供电气互联、数据通信与数据转换；所述电源管理模块，用于为被测对象模块中的硬件飞行管理系统、以及被测对象初始化模块提供电气互联；
所述试验选择管理模块，用于管理和配置试验选择模块，以实时控制选择的被测对象类型；
所述测试数据分析模块，用于对数据交互与转换模块中各个数据进行解码、分析，根据测试数据阈值分析测试数据。
3.根据权利要求2所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述仿真激励模块包括飞行仿真、电子飞行仪表仿真、传感器仿真；
所述飞行仿真用于实时计算出对应飞机的飞行数据，并发送给电子飞行仪表仿真和传感器仿真；
所述电子飞行仪表仿真用于仿真出对应飞机的仪表，将接收到的飞行仿真和传感器仿真传输过来的数据进行显示；
所述传感器仿真用于根据飞行仿真传输过来的飞行数据，进行飞机的传感器仿真，计算出对应飞机的导航数据，并发送给被测对象作为数据激励信号。
4.根据权利要求3所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述飞行仿真包括飞机模型仿真、飞机操作机构仿真；所述飞机模型仿真用于仿真出对应飞机模型，根据飞机操作机构仿真的操作指令实时更新计算出对应飞机的飞行数据，显示出对应飞机模型的飞行状态。
5.根据权利要求4所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述飞机模型仿真采用Simulink软件与AMESim软件进行联合仿真，其中逻辑类型使用Simulink软件进行仿真，机电类型使用AMESim软件进行仿真。
6.根据权利要求4所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述仿真激励模块还包括调谐控制面板，该调谐控制面板用于接收和显示被测对象输出的自动调谐数据，通过该调谐控制面板可改变被测对象的工作频率。
7.根据权利要求6所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述机场协同仿真模块包括场面引导仿真、交通流量管理仿真、数据协议转换工具、数据链仿真；
所述场面引导仿真用于对机场周围交通信息的仿真，包括接收并显示来自机场管制席的滑行路径仿真、对跑道入侵进行告警仿真；
所述交通流量管理仿真用于根据被测对象传递来的数据信息，会同机场空中流量信息，进行飞机进场航路规划仿真；
所述数据协议转换工具用于将机载数据格式转换为机场指定的数据格式；
所述数据链仿真用于模拟空地传输数据链的过程。
8.根据权利要求7所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述视景仿真系统包括场景编辑模块、视景显示模块；
所述场景编辑模块用于为视景显示模块和飞行仿真配置初始状态参数、故障状态、飞行环境参数，并结合传感器仿真传递来的数据，计算仿真出三维飞行实景环境图像；
所述视景显示模块用于将场景编辑模块计算出的三维飞行实景环境图像进行显示。
9.根据权利要求1所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统，其特征在于：所述被测对象初始化模块具有对应的真实被测机载飞行管理系统的信号输入界面，包括数字输入模块和字母输入模块。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种机载飞行管理系统的综合测试系统的综合测试方法，其特征在于：其包括以下步骤：
第一步：通过综合控制系统设置仿真步长及开始时间；
第二步：启动I/O管理模块、数据接口管理模块、自动化测试模块、数据监控模块、故障注入管理模块、数据交互管理模块、电源管理模块、试验选择管理模块、测试数据分析模块；
第三步，启动仿真数据激励；
第四步，判断是否为手动测试，若不是，则按脚本进行自动化测试，然后到第九步，若是，则进行第五步；
第五步，判断被测对象是否为纯软件，若是，则初始化纯软件被测对象，开展第六步，若不是，则初始化硬件仿真被测对象，开展第七步；
第六步，开展纯软件测试；
第七步，开展硬件仿真测试；
第八步，开展机场协同测试；
第九步，测试结果分析。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5541863A (en) * | 1994-09-30 | 1996-07-30 | Rockwell International | Virtual integrated software testbed for avionics |
| JP2014063274A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Ihi Corp | シミュレータ |
| CN107526303A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞行器管理系统仿真验证平台 |
| CN112287456A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种模块化可配置式工程用飞行模拟器 |
| CN113741220A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-03 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 一种飞机驾驶舱显示系统设计原型验证用仿真平台 |
| CN114019939A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-08 | 商飞软件有限公司 | 一种民机驾驶舱分布式仿真系统 |
| CN114415630A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞机管理系统综合测试平台及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105701090B (zh) * | 2014-10-11 | 2019-09-24 | 中国国际航空股份有限公司 | 一种飞行管理系统的模拟装置 |
-
2023
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5541863A (en) * | 1994-09-30 | 1996-07-30 | Rockwell International | Virtual integrated software testbed for avionics |
| JP2014063274A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Ihi Corp | シミュレータ |
| CN107526303A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞行器管理系统仿真验证平台 |
| CN112287456A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种模块化可配置式工程用飞行模拟器 |
| CN114019939A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-08 | 商飞软件有限公司 | 一种民机驾驶舱分布式仿真系统 |
| CN113741220A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-03 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 一种飞机驾驶舱显示系统设计原型验证用仿真平台 |
| CN114415630A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞机管理系统综合测试平台及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 综合化飞机环境监视系统研究及其数字仿真测试;肖刚;敬忠良;李元祥;刁海南;于超鹏;;航空学报(第12期);全文 * |
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