CN218122137U - 一种测试机载航电系统的测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测试机载航电系统的测试系统，涉及机载航电系统领域，该测试系统包括：与机载航电系统连接的配线模块；与配线模块连接的主控模块，用于通过配线模块与机载航电系统传输信号数据，还用于发出测试指令；电磁环境模拟模块，用于根据测试指令为机载航电系统生成相应的DO‑160G标准的电磁测试环境；电磁环境检测模块，用于在电磁测试环境中对机载航电系统进行对应DO‑160G标准的电磁信号检测；与主控模块连接的数据模块，用于获取对应测试指令的所有数据并得到分析结果。本申请的测试系统实现了对机载航电系统在DO‑160G标准电磁环境下的测试，对于机载航电系统的测试更为全面完善。

Description

一种测试机载航电系统的测试系统

技术领域

本实用新型涉及机载航电系统领域，特别涉及一种测试机载航电系统的测试系统。

背景技术

机载航电系统是飞机能够稳定、准确、可靠飞行的核心控制系统，为了保证机载航电系统的性能，机载航电系统投入运行前或飞机运行的常规检测中，均需要对机载航电系统进行各方面的测试，该测试一般在实验室条件下进行。

当前，传统测试系统集成了部分航电模拟设备、激励设备和数据统计分析工具，但是无法提供完全满足DO-160G标准的实验室电磁环境。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种完全满足DO-160G标准的测试机载航电系统的测试系统。其具体方案如下：

一种测试机载航电系统的测试系统，包括：

与机载航电系统连接的配线模块；

与所述配线模块连接的主控模块，用于通过所述配线模块与所述机载航电系统传输信号数据，还用于发出测试指令；

与所述主控模块连接的电磁环境模拟模块，用于根据所述测试指令为所述机载航电系统生成相应的DO-160G标准的电磁测试环境；

与所述主控模块连接的电磁环境检测模块，用于在所述电磁测试环境中对所述机载航电系统进行对应DO-160G标准的电磁信号检测；

与所述主控模块连接的数据模块，用于获取对应所述测试指令的所有数据并得到分析结果。

优选的，所述电磁环境模拟模块包括：

与所述主控模块连接的第一处理器，用于接收所述测试指令并生成模拟指令；

与所述第一处理器连接的模拟仪器，所述模拟仪器包括信号发生器、信号放大器、隔离变压器和可变负载中的一种或几种，所述模拟仪器用于根据所述模拟指令对所述机载航电系统生成相应的DO-160G标准的所述电磁测试环境。

优选的，所述电磁环境检测模块包括：

检测仪器，所述检测仪器包括音频分析仪、信号/频谱分析仪、数字化仪、磁场探头中的一种或几种，每个所述检测仪器用于获取所述机载航电系统在所述电磁测试环境中相应的环境信号；

与所有所述检测仪器和所述主控模块均连接的第二处理器，所述第二处理器用于接收所述主控模块的所述测试指令和所述检测仪器的所有所述环境信号，并根据所述测试指令对所述环境测试信号进行对应DO-160G标准的分析处理。

优选的，所述测试系统还包括：

与所述主控模块连接的激励模块，用于根据所述测试指令生成相应的激励信号并发送给所述主控模块。

优选的，所述激励模块包括：

KA/KU波段卫星通信激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的KA/KU波段卫星通信的第一射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，L波段卫星通信激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的L波段卫星通信的第二射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，航路数据激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的航路数据的第三射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，飞行数据激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的飞行数据的第四射频信号并发送给所述主控模块。

优选的，所述测试系统还包括：

与所述主控模块连接的数据模拟模块，用于根据所述测试指令生成与所述激励信号对应的模拟数据信号并发送给所述机载航电系统。

优选的，所述数据模拟模块包括：

KA/KU波段空地链路模拟装置，用于根据所述测试指令生成对应KA/KU波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，L波段空地链路模拟装置，用于根据所述测试指令生成对应L波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，地面信号模拟装置，用于根据所述测试指令生成地面终端模拟数据信号。

优选的，所述测试系统还包括：

与所述主控模块连接的辐射泄露检测模块，用于检测所述测试指令下的辐射泄露信号。

优选的，所述辐射泄露检测模块包括：

KA/KU波段信号检测装置，用于检测KA/KU波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，L波段信号检测装置，用于检测L波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，宽频段频谱信号检测装置，用于检测宽频段频谱的无线信号。

优选的，所述测试系统还包括：

与所述主控模块连接的故障模拟模块，用于对所述主控模块发出故障注入命令，以使所述主控模块根据所述故障注入命令生成相应的测试指令。

本申请公开了一种测试机载航电系统的测试系统，包括：与机载航电系统连接的配线模块；与所述配线模块连接的主控模块，用于通过所述配线模块与所述机载航电系统传输信号数据，还用于发出测试指令；与所述主控模块连接的电磁环境模拟模块，用于根据所述测试指令为所述机载航电系统生成相应的DO-160G标准的电磁测试环境；与所述主控模块连接的电磁环境检测模块，用于在所述电磁测试环境中对所述机载航电系统进行对应DO-160G标准的电磁信号检测；与所述主控模块连接的数据模块，用于获取对应所述测试指令的所有数据并得到分析结果。本申请的测试系统，通过对应DO-160G标准的电磁环境模拟模块和电磁环境检测模块，实现对机载航电系统在DO-160G标准电磁环境下的测试，对于机载航电系统的测试更为全面完善，进一步提高了机载航电系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实施例中一种测试机载航电系统的测试系统的结构分布图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种测试机载航电系统的测试系统，包括：

与机载航电系统连接的配线模块1；

与配线模块1连接的主控模块2，用于通过配线模块1与机载航电系统传输信号数据，还用于发出测试指令；

与主控模块2连接的电磁环境模拟模块3，用于根据测试指令为机载航电系统生成相应的DO-160G标准的电磁测试环境；

与主控模块2连接的电磁环境检测模块4，用于在电磁测试环境中对机载航电系统进行对应DO-160G标准的电磁信号检测；

与主控模块2连接的数据模块5，用于获取对应测试指令的所有数据并得到分析结果。

可以理解的是，本实施例中机载航电系统通过配线模块1与主控模块2连接，主控模块2与其他测试相关的模块连接，包括电磁环境模拟模块3、电磁环境检测模块4、数据模块5等。接线模块1实现机载航电系统和主控模块2之间的多架构之间的切换、所有实际线缆、机柜、托架的模块化接线调整，接线包括通信线路、供电线路、传感线路等，主控模块2既通过配线模块1向机载航电系统发出信号数据，也通过配线模块1接收机载航电系统的信号数据。

进一步的，本实施例中主控模块2通过控制测试相关的所有模块，为机载航电系统创建必要的测试环境，然后观察机载航电系统对于该测试环境的响应是否正常。

具体的，本实施例首先中公开了对应DO-160G标准的电磁信号测试，复杂的电磁环境会影响机载航电系统的性能甚至无法正常工作，通过对电磁信号的模拟和检测分析，可了解被测的机载航电系统在电磁干扰方面的预防抑制措施是否到位。具体的，电磁环境模拟模块3包括：

与主控模块2连接的第一处理器，用于接收测试指令并生成模拟指令；

与第一处理器连接的模拟仪器，模拟仪器包括信号发生器、信号放大器、隔离变压器和可变负载中的一种或几种，模拟仪器用于根据模拟指令对机载航电系统生成相应的DO-160G标准的电磁测试环境。

相应的，电磁环境检测模块4包括：

检测仪器，检测仪器包括音频分析仪、信号/频谱分析仪、数字化仪、磁场探头中的一种或几种，每个检测仪器用于获取机载航电系统在电磁测试环境中相应的环境信号；

与所有检测仪器和主控模块2均连接的第二处理器，第二处理器用于接收主控模块2的测试指令和检测仪器的所有环境信号，并根据测试指令对环境测试信号进行对应DO-160G标准的分析处理。

具体的，结合电磁环境模拟模块3和电磁环境模拟模块4，主控模块2可以实现的测试项目包括音频特性测试、磁效应测试、电压尖峰测试、电源线音频传导敏感性测试、感应信号敏感性测试、射频敏感度测试、雷电间接效应测试、雷电直接效应测试等。

其中，音频特性测试涉及的模拟仪器包括信号发生器和可变负载，检测仪器包括音频分析仪、信号/频谱分析仪、数字化仪，第一处理器生成的模拟指令应满足DO-214A的标准，第二处理器根据测试指令分析机载航电系统的环境信号是否符合DO-214A的标准，结合这些模拟仪器、检测仪器、第一处理器和第二处理器，可实现对数字音频的频率响应、失真度、信噪比各方面的测试。

其中，磁效应测试、电压尖峰测试涉及的检测仪器包括磁场探头，第二处理器分析反馈的环境信号是否符合DO-160G标准中磁效应测试条件、电压测试条件。

其中，电源线音频传导敏感性测试涉及的模拟仪器包括音频相关的信号发生器和信号放大器、隔离变压器等，由第二处理器分析返回的所有信号是否满足DO-160G标准中的电源线音频传导敏感性测试条件。

其中，感应信号敏感性测试涉及的模拟仪器包括信号发生器、信号放大器，由第二处理器分析返回的所有信号是否满足DO-160G标准中的感应信号敏感性测试条件。

其中，射频敏感度测试涉及的模拟仪器包括脉冲功放，由第二处理器分析返回的所有信号是否满足DO-160G标准中的射频敏感度测试条件。

其中，雷电间接效应测试涉及的模拟仪器包括雷电相关的信号发生器，由第二处理器分析返回的所有信号是否满足DO-160G标准中的雷电间接效应测试条件；

其中，雷电直接效应测试涉及的模拟仪器包括直接雷击发生装置及配套设施，由第二处理器分析返回的所有信号是否满足DO-160G标准的雷电直接效应测试条件。

可以理解的是，以上测试中检测仪器并非总是存在，因为对于有些项目的测试，只需要第二处理器对机载航电系统的反馈进行分析即可。

进一步的，测试系统还可包括：

与主控模块2连接的激励模块6，用于根据测试指令生成相应的激励信号并发送给主控模块2。

可以理解的是，激励模块6与电磁环境模拟模块3类似，均用于作用到机载航电系统以观察机载航电系统的响应，但电磁环境模拟模块主要用于提供一种电磁环境，激励模块6则用于产生电信号形式的激励信号发送到主控模块2，激励模块6对机载航电系统的作用，包括有线连接也即射频线缆和无线两种形式，以向机载航电系统模拟机载航电系统的射频入口所接收到的信号和机载航电系统中无线电设备所需要的激励信号。

具体的，激励模块6包括：

KA/KU波段卫星通信激励装置，用于根据测试指令生成相应的KA/KU波段卫星通信的第一射频信号并发送给主控模块2；

和/或，L波段卫星通信激励装置，用于根据测试指令生成相应的L波段卫星通信的第二射频信号并发送给主控模块2；

和/或，航路数据激励装置，用于根据测试指令生成相应的航路数据的第三射频信号并发送给主控模块2；

和/或，飞行数据激励装置，用于根据测试指令生成相应的飞行数据的第四射频信号并发送给主控模块2。

进一步的，测试系统还可以包括：

与主控模块2连接的数据模拟模块7，用于根据测试指令生成与激励信号对应的模拟数据信号并发送给机载航电系统。

可以理解的是，激励信号与模拟数据信号由主控模块2同时发送到机载航电系统以观察机载航电系统的响应。

具体的，数据模拟模块7包括：

KA/KU波段空地链路模拟装置，用于根据测试指令生成对应KA/KU波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，L波段空地链路模拟装置，用于根据测试指令生成对应L波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，地面信号模拟装置，用于根据测试指令生成地面终端模拟数据信号。

其中，KA/KU波段空地链路模拟装置和L波段空地链路模拟装置模拟KA/KU、L波段卫星空地链路信号，并将飞机的航迹信息、飞机运营数据、飞行状态数据、音视频信息传送给地面信号模拟装置，由主控模块实现具体的卫星链路模拟测试功能，包括入网/退网、模式切换、波束越区切换功能、L或KU/KA卫通系统的语音通话、数据通信功能测试以及对星时间、对星精度、跟踪精度、上/下行通信速率、ATC(地面增强系统)/LTE干扰测试、越区切换下的话语/数据通信性能、多径效应影响、多普勒/雨衰等信道特性下性能测试。

地面信号模拟系统包括地面接入部分、地面支持部分和地面终端应用部分，地面接入部分用于实现航迹信息、飞机运营数据、飞行状态数据、音视频数据的接入、预处理、汇聚和分发，地面支持部分实现数据的处理、发布、存储、统计和分析等，地面终端应用部分用于实现航班追踪应用、音视频会议应用、飞机运营等应用。

进一步的，除了以上模拟装置外，数据模块模块7还可包括航电数据模拟装置，用于产生飞机飞行场景下的地理信息数据，生成多条航线信息，输出飞机当前姿态、位置、飞机运营数据、飞行状态数据、音视频信息等要素，为主控模块2提供激励数据，并可通过模拟座舱的展示投幕进行飞行展示，提升展示效果。

可以理解的是，基于以上对于KA/KU波段、L波段、地面、航路、飞行等方面的信号生成装置，本实施例中测试系统能够实现对于机载航电系统的空地互联业务更为全面的测试验证。

进一步的，测试系统还可包括：

与主控模块2连接的辐射泄露检测模块8，用于检测测试指令下的辐射泄露信号。

具体的，辐射泄露检测模块8包括：

KA/KU波段信号检测装置，用于检测KA/KU波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，L波段信号检测装置，用于检测L波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，宽频段频谱信号检测装置，用于检测宽频段频谱的无线信号。

可以理解的是，KA/KU波段信号检测装置可实现对KA/KU波段的卫星上行信号和卫星下行信号的捕获、同步、解调、解码，实现报文格式、帧格式采集、记录、解析功能，实现冗余数据发现、异常数据发现等功能。

类似的，L波段信号检测装置可实现对L波段的卫星上行信号和卫星下行信号的捕获、同步、解调、解码，实现报文格式、帧格式采集、记录、解析功能，实现冗余数据发现、异常数据发现等功能。

进一步的，宽频段频谱信号检测装置用于快速扫描宽频段频谱、快速捕捉短促信号、对宽频段频谱的无线信号进行采集处理、进行宽频段频谱监测、无线信号的波形特征分析和异常信号识别等，这里的无线信号包括VHF、L、KA/KU、ADS-B、WQAR等。

可以理解的，主控模块2所发出的测试指令，包括对应机载航电系统常规运行工况对应的测试指令，例如通信链路的测试、航班追踪、音视频会议、飞机运营功能自动化测试、接口功能自动化测试、操作功能自动化测试等，在人工不干预的情况下，测试系统可自行完成遍历系统功能、接口、操作的测试，并通过数据模块5来进行理论数据与测试数据的对比。

进一步的，考虑到常规运行工况对应的测试环境外，机载航电系统的故障应对能力同样需要测试，因此测试系统还可以包括：

与主控模块2连接的故障模拟模块9，用于对主控模块2发出故障注入命令，以使主控模块2根据故障注入命令生成相应的测试指令。

具体的，故障注入命令可对应系统级、设备级、模块级等不同级别的故障，以验证机载航电系统的功能，主控模块2根据故障注入命令所生成的测试指令包括接口故障、数据故障、电源故障、接收器故障等，数据模块5将根据机载航电系统对于测试指令的反馈进行分析，并将故障分析结果与理论故障处理进行比对，判断正在检测的机载航电系统是否符合标准。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种测试机载航电系统的测试系统，其特征在于，包括：

与机载航电系统连接的配线模块；

与所述配线模块连接的主控模块，用于通过所述配线模块与所述机载航电系统传输信号数据，还用于发出测试指令；

与所述主控模块连接的电磁环境模拟模块，用于根据所述测试指令为所述机载航电系统生成相应的DO-160G标准的电磁测试环境；

与所述主控模块连接的电磁环境检测模块，用于在所述电磁测试环境中对所述机载航电系统进行对应DO-160G标准的电磁信号检测；

与所述主控模块连接的数据模块，用于获取对应所述测试指令的所有数据并得到分析结果。

2.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，所述电磁环境模拟模块包括：

与所述主控模块连接的第一处理器，用于接收所述测试指令并生成模拟指令；

与所述第一处理器连接的模拟仪器，所述模拟仪器包括信号发生器、信号放大器、隔离变压器和可变负载中的一种或几种，所述模拟仪器用于根据所述模拟指令对所述机载航电系统生成相应的DO-160G标准的所述电磁测试环境。

3.根据权利要求2所述测试系统，其特征在于，所述电磁环境检测模块包括：

检测仪器，所述检测仪器包括音频分析仪、信号/频谱分析仪、数字化仪、磁场探头中的一种或几种，每个所述检测仪器用于获取所述机载航电系统在所述电磁测试环境中相应的环境信号；

与所有所述检测仪器和所述主控模块均连接的第二处理器，所述第二处理器用于接收所述主控模块的所述测试指令和所述检测仪器的所有所述环境信号，并根据所述测试指令对环境测试信号进行对应DO-160G标准的分析处理。

4.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接的激励模块，用于根据所述测试指令生成相应的激励信号并发送给所述主控模块。

5.根据权利要求4所述测试系统，其特征在于，所述激励模块包括：

KA/KU波段卫星通信激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的KA/KU波段卫星通信的第一射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，L波段卫星通信激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的L波段卫星通信的第二射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，航路数据激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的航路数据的第三射频信号并发送给所述主控模块；

和/或，飞行数据激励装置，用于根据所述测试指令生成相应的飞行数据的第四射频信号并发送给所述主控模块。

6.根据权利要求5所述测试系统，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接的数据模拟模块，用于根据所述测试指令生成与所述激励信号对应的模拟数据信号并发送给所述机载航电系统。

7.根据权利要求6所述测试系统，其特征在于，所述数据模拟模块包括：

KA/KU波段空地链路模拟装置，用于根据所述测试指令生成对应KA/KU波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，L波段空地链路模拟装置，用于根据所述测试指令生成对应L波段的卫星模拟链路数据信号；

和/或，地面信号模拟装置，用于根据所述测试指令生成地面终端模拟数据信号。

8.根据权利要求5所述测试系统，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接的辐射泄露检测模块，用于检测所述测试指令下的辐射泄露信号。

9.根据权利要求8所述测试系统，其特征在于，所述辐射泄露检测模块包括：

KA/KU波段信号检测装置，用于检测KA/KU波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，L波段信号检测装置，用于检测L波段的卫星上行信号和卫星下行信号；

和/或，宽频段频谱信号检测装置，用于检测宽频段频谱的无线信号。

10.根据权利要求1至9任一项所述测试系统，其特征在于，还包括：

与所述主控模块连接的故障模拟模块，用于对所述主控模块发出故障注入命令，以使所述主控模块根据所述故障注入命令生成相应的测试指令。

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