JP2008175681A - 試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】故障毎に故障モジュールを備えておかなくても、試験装置のシステムの操作および被試験器の故障区分の判定が行え、整備担当者の習熟訓練が実施できる試験装置を提供する。
【解決手段】試験用ＰＣ１とこれにＬＡＮ接続された模擬データ設定用ＰＣ２を備え、模擬データ設定用ＰＣは、メモリに記憶された実測試験データまたは模擬試験データを読み出し、読み出されたデータを画面に表示させて、画面の複数の試験項目欄に示された測定値に対して、要求基準と斟酌して、測定値を任意の値に変更して、模擬試験に用いられるような模擬試験データの設定が行え、設定された模擬試験データを試験用ＰＣに転送する機能を有し、試験用ＰＣでは、模擬試験であっても実機である被試験器および測定器を用いた試験の場合と同等な試験操作および被試験器の故障探求の訓練が可能となるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線機等の被試験器の性能を自動測定する試験装置に関し、特に試験装置の操作および被試験器の故障区分の判定の訓練を行うのに好適な試験装置に関する。

航空機に搭載される通信・航法装置などの装置に対しての整備基地での整備作業は、迅速、正確、漏れのないことが必須であり、このために、整備基地では、自動測定が行われる試験装置として、図５の従来の試験装置のシステム外観図に示すようなシステムが備えられている。この試験装置のシステムの操作および被試験器の故障区分判定には、整備担当者の習熟が欠かせない。

従来の試験装置のシステムは、各種の汎用測定器２０（ラックの各段に配置）、信号切換等を行う測定経路切換器１０、試験信号切換制御、汎用測定器の測定モードの設定、測定データの記憶・表示などを行う試験用ＰＣ１を主な構成としている。

整備担当者の習熟方法としては、故障した被試験器（試験対象機材）を試験装置に接続して試験し、試験項目の測定結果の不良発生箇所から被試験器の故障モジュールを特定するような手順がある。

この場合、整備担当者が行う試験装置の習熟訓練時においては、被試験器に予め識別された不良状況を発生させておく必要があるので、従来は、そのようなことが設定できる訓練用被試験器を備えておき、この訓練用被試験器に対して任意に故障状態を設定させるため、モジュールに故障となるような原因の細工を行っていた。

しかし、実際面で発生する故障モードは、１つのモジュールで１つの故障原因とは限らず、複数の故障状態が存在することがある。特に複数の機能を有するモジュールに関しては、より多重故障の傾向がある。

このようなことから、被試験器に予め識別された、あらゆる不良状況を模擬的に発生させておくために、故障毎にモジュールを多数備える必要があり、これは試験装置のシステムとしては、大変、非効率的である。従来は、極めて限定的な故障モードのモジュールを備えられた試験装置のシステムであった。

なお、故障解析を効率的に行うようなものとして、自動試験装置による試験結果のデータを遠隔監視して、必要な場所での被試験器の故障分析ができるような自動試験システムが提案されている。（例えば、特許文献１ 参照）
特開２００６−１３２９９９号公報（図１）

従来技術の試験装置のシステムは、被試験器が予め識別された、極めて限定的な故障モードのモジュールを備えたものであったため、習熟訓練に際しあらゆる不良状況を模擬的に発生させておくことが不可能であった。

本発明の目的は従来技術の問題点を解決し、故障毎に故障モジュールを備えておかなくても、試験装置のシステムの操作および被試験器の故障区分の判定が行え、整備担当者の習熟訓練が実施できる試験装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明の試験装置は、無線機等の性能の自動測定を行い、該無線機等の被訓練者によって操作される試験用ＰＣが備えられた試験装置であって、
前記試験用ＰＣにＬＡＮ接続され、前記試験用ＰＣに模擬試験を行わせるため、訓練指導者によって操作される模擬データ設定用ＰＣを備え、
前記模擬データ設定用ＰＣは、メモリに記憶された実測試験データまたは模擬試験データを読み出し、読み出されたデータを画面に表示させて、該画面の複数の試験項目欄に示された測定値に対して、要求基準と斟酌して、該測定値を任意の値に変更して、前記模擬試験に用いられるような模擬試験データの設定が行え、該設定された模擬試験データを前記試験用ＰＣに転送する機能を有し、
前記試験用ＰＣでは、前記模擬試験であっても実機である被試験器および測定器を用いた試験の場合と同等な試験操作および前記被試験器の故障探求の訓練が可能となるように構成した。

故障毎にモジュールを準備された訓練用被試験器が備えられなくても、および各種の汎用測定器の接続・動作状態としなくても、試験装置で試験を行える項目の試験結果を擬似的に発生させることが可能なため、試験装置の操作習熟や、被試験器の故障探求を効率的に実習でき、実機では発生頻度の少ない故障事象についても実習訓練が可能となるため、多くの被試験器の故障事例の擬似操作が可能となり、通信・航法装置などの装置に対しての整備基地での整備作業は、迅速、正確、漏れのないことが達成される。ひいては、整備作業に要する経費の低減効果が期待できる。

本発明の実施形態である試験装置のシステム図を図１に示す。
本発明の試験装置は、訓練対象とする整備担当者（被訓練者）が操作する試験用ＰＣ１（パソコン）と、これにＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）回線で接続され、訓練指導する教官（訓練指導者）が操作する模擬データ設定用ＰＣ２（パソコン）とによって構成されている。

試験用ＰＣ１には、過去に実際に行われた測定において、測定器が使用された時の試験結果として、実際の被試験器での試験結果および試験モデルとしての訓練用被試験器での試験結果の各種の実測試験データが当該ＰＣ内のメモリに記憶・保存されている。

一方、模擬データ設定用ＰＣ２は、試験用ＰＣ１に保存されている実測試験データをＬＡＮ回線経由で一旦、模擬データ設定用ＰＣ２内に有するメモリに取り込んで記憶させる。模擬データ設定用ＰＣ２の画面は、データ編集用の表示状態となっており、各測定項目に対して、指導教官が編集作業を行い、今回訓練用の模擬試験データに仕立てることが可能である。

更に、模擬データ設定用ＰＣ２では、このＰＣにて過去に訓練用として作成・登録し、当該ＰＣのメモリに記憶・保存しておいた模擬試験データのファイルにより、これを読み出してのデータ編集も可能である。

更に、模擬データ設定用ＰＣ２では、試験用ＰＣ１および模擬データ設定用ＰＣ２のメモリに記憶・保存された過去データを用いず、全項目について今回、新たな模擬試験データとして作成することも可能である。

なお、試験用ＰＣ１を用いて、実際に行われる被試験器に対しての測定において、測定器使用の試験結果である各種の実測試験データを得て、試験用ＰＣ１内のメモリに記憶・保存させるシステム動作の構成には、試験信号切換制御、汎用測定器の測定モードの設定、測定データの記憶・表示などを行う当該ＰＣのほかに、当該ＰＣに、測定経路切換器１０を介して接続される被試験器３０、および、当該ＰＣに直接接続されて制御を受ける汎用測定器２０が備えられる。

通信・航法装置の測定に用いる汎用測定器２０には、デジタルオシロスコープ、シンセサイズド信号発生器、モジュレーション・アナライザ、低周波分析器およびスペクトラム・アナライザなどがある。

測定経路切換器１０に有する機能ブロックとしては、低周波信号切換部、高周波信号切換部、ディスクリート信号設定部などがある。

試験装置のシステム図である図１により実測時のシステム動作を説明する。
先ず、試験用ＰＣ１にて選択された試験項目に応じ、試験用ＰＣ１から測定経路切換器１０に対して測定経路切換信号が出力されて、測定経路切換器１０では、低周波信号、高周波信号の接続経路、ＣＭＯＳ又はＴＴＬレベルでのディスクリート信号の経路設定が行われる。

また、試験用ＰＣ１より各種の汎用測定器２０に対して測定器設定信号が出力されて、ＧＰ−ＩＢ、ＲＳ−２３２Ｃ等の通信インターフェイス基準により各種の汎用測定器２０に対して周波数などの測定条件の設定が行われる。

以上の測定経路切換器１０および各種の汎用測定器２０の設定が完了すれば、測定経路切換器１０に接続された被試験器３０に対して、汎用測定器２０のうち信号発生器から出力された低周波および高周波などの試験信号が入力され、性能測定試験に入る。

次に、被試験器３０では、入力された信号に対応して、送信出力又は受信出力などが測定経路切換器１０を経由してスペクトラムアナライザーなどの汎用測定器２０に、被試験器データとして転送される。

送信出力又は受信出力などの測定のために、測定系として割り付けられた汎用測定器２０では所定の測定が行われ、その測定結果の出力は、測定結果のデータとして試験用ＰＣ１に転送される。

測定データとして入力された試験用ＰＣ１では、要求基準との差値の算出およびその良否判定などを行って、その結果を試験結果としてのデータの一覧表に編集され、これを試験用ＰＣ１の表示部に表示し、かつ、測定データとしてメモリに記憶される。

これらの試験結果は、試験が行われる都度のデータ毎に日時管理されてメモリに記憶・保存される。

試験用ＰＣ１に実測試験データとして保存されたデータは、ＬＡＮ接続された模擬データ設定用ＰＣ２の転送要求に従い出力することができる。

次に、訓練対象とする整備担当者が訓練操作に入る前準備として、試験用ＰＣ１と模擬データ設定用ＰＣ２とが接続された本発明の試験装置の構成で、指導教官が模擬データ設定用ＰＣ２に対し、その画面を前にして訓練のための試験装置の設定を以下の手順により行う。

本発明の実施例である模擬データ設定用ＰＣ２の表示画面の一例を図２に示す。
模擬データ設定用ＰＣ２は、試験用ＰＣ１に対して、通常の実測試験であるか、模擬試験であるかの試験モード設定の指令を行う。

更に、模擬データ設定用ＰＣ２は、試験データの模擬値の編集を行い、これを模擬試験データとして試験用ＰＣ１に対して転送し、試験用ＰＣ１内に設定させるようにする機能を有する。

模擬データ設定用ＰＣ２での模擬試験データを設定するための編集画面を図２に示す。
図２の編集画面での主な表示内容は、模擬試験データのファイル選択欄（ａ)、測定項目、要求基準欄（ｂ）、模擬試験データのファイル選択で選択されたファイルでの測定値欄（ｃ）、測定値の良否判定欄（ｄ）、試験結果が“否”の時の故障該当を表示するモジュール番号欄（ｅ）、模擬試験の開始ボタン欄（ｆ）、および、測定値の変更画面欄（ｇ）によって構成されている。

模擬データ設定用ＰＣ２では、試験用ＰＣ１で実測した試験結果を入力して編集に入る動作モード、または、模擬データ設定用ＰＣ２にて作成し保存された模擬試験データのファイルを読み出して編集に入る動作モード、または、全データを新たにキーインして編集に入る動作モードのいずれからもデータ編集が可能である。

模擬での測定値欄（ｃ）の設定例は、先ず、任意の試験項目欄（ｂ；例えば測定項目３）の行を選択し、次に、測定値欄（ｃ；例えば２８５）を選択することにより、 (ｇ)に示す測定値変更画面がウインドウ表示され、測定値を要求基準範囲内の値か、または、要求基準範囲を外れた値かの任意の値に変更することが可能である。

測定値の変更画面欄（ｇ）を閉じる（変更ボタンクリックする。）と、模擬データ設定用ＰＣ２内の演算処理により、設定した値が要求基準を満たしているか否かを自動で判定し、判定欄（ｄ）に良否を表示させる。

模擬での測定値欄（ｃ）の他方の設定例は、判定欄（ｄ）をカーソルで選び、この欄をクリックすると、クリック毎に良好、不良を交互に切り換えられる。それと共に、良好または、不良時に参照されるデータとして、メモリに記憶された実測試験データ、またはメモリに記憶された模擬試験データのいずれかがデフォルトデータとして読み出されて、測定値欄（ｃ）の値を変更する。

また、モジュール１，２，３・・・（ｅ）欄に示されるように、試験項目毎に、当該試験項目が不良であった場合に、その故障原因が内在すると推定されるモジュール番号の該当欄に○印が表示される。

指導教官は、模擬データ設定用ＰＣ２での設定作業に際し、故障モジュールを予め念頭に置きながらモジュール交換させるための試験項目を考慮した不良箇所内在モジュールの設定を行う。

以降、順次、所望の変更設定を行う測定項目に対して、設定作業を同様にして行えば、極めて多義にわたる不良状況を予め模擬的に発生させておくことが可能となる。

次に、試験用ＰＣ１は、模擬訓練以外のときには、被試験器を接続し、汎用測定器等を使用して実際の測定が行われるが、模擬データ設定用ＰＣ２の表示画面より模擬開始ボタン（ｆ）をクリックされたときには、ＬＡＮを介して試験用ＰＣ１に編集が完了した模擬データが転送され、模擬訓練のモードに入る。

訓練対象とされた整備担当者は、試験用ＰＣ１を使用して試験を行うことが指令され、模擬試験としての測定が実行される。以下に、試験用ＰＣ１を使用して試験を行う流れについて説明する。

本発明の実施例である試験装置の試験用ＰＣ１の測定処理のフローチャート図を図３に示す。

Ｓ１は、測定開始するステップである。

Ｓ２は、模擬モードで行うか、実測モードで行うかを指導教官または整備担当者が選択操作を行い、「Ｙ；ＹＥＳ」であれば模擬訓練とし、「Ｎ；ＮＯ」であれば、本番実測または実測訓練とするステップである。本発明は、模擬モードであるので、実測を行わないＳ３のステップへ進む。

Ｓ３は、該当する試験項目の試験結果（測定値；保存されていた実測試験データ、または保存されていた模擬試験データ、または、今回、模擬データ設定用ＰＣ２にて全項目の設定が行われた模擬試験データ）を模擬データ設定用ＰＣ２より取得するステップである。

Ｓ４は、取得された測定値が要求基準の範囲内であるかを判定するステップである。

Ｓ５は、Ｓ４の判定が肯定であれば、判定結果＝良好、即ち、要求基準の範囲内であり、当該測定項目は正常と判定するステップである。

Ｓ６は、Ｓ４の判定が否定であれば、判定結果＝不良、即ち、要求基準の範囲から外れた値であったので、当該測定項目は異常と判定するステップである。

Ｓ７は、測定値（模擬測定値）および良否判定結果を全項目の一覧表として試験用ＰＣ１の表示画面に表示するステップである。

Ｓ８は、判定の良否状態をルート分けの判定を行うステップであり、「良」であれば、当該測定項目を終了させるステップＳ１０へ移り、「否」であれば、処理ステップＳ９へ移行させる。

Ｓ９は、訓練対象とされた整備担当者が、不良判定された測定項目に付与されている○印該当欄の関連性を考慮して、これにより、実際の故障モジュール番号を絞り込んで推定し、故障モジュールを特定しようとするステップである。

ここでは、今回の試験項目の結果と、既に、終えた試験項目の結果とを勘案して故障モジュールを特定するようにしてもよい。その結果、図３には示されていないが、模擬データ設定用ＰＣ２より取得した指導教官側が設定された故障モジュールと合致しているかの処理を行い、その状況を試験用ＰＣ１に表示させて終了とさせても良い。

このようにして、訓練対象とされた整備担当者（試験用ＰＣ１の操作者）は、模擬モードであっても実機（被試験器および測定器）を使用した試験の場合と同等な操作が可能となり、試験装置のシステム習熟訓練が効率的に行われる。

なお、Ｓ２の判定ステップで、実測モードで行うようであれば、「Ｎ；ＮＯ」として、実機の被試験器の実測モードまたは訓練用の被試験器の実測モードとするステップへ進む。

Ｓ１００は、測定経路切換器１０により、該当試験項目の測定経路の接続設定を行い、測定系を確立させるステップである。このときには、各種の汎用測定器２０から該当測定器が選択制御され、該当測定器に対して測定モードの設定制御も行われ、測定待ちの状態にする。

試験用ＰＣ１と汎用測定器２０とのインターフェイス、および、測定経路切換器１０とのインターフェイスには、ＧＰ―ＩＢ、ＲＳ―２３２Ｃなどの制御基準を用いて制御およびデータ転送の接続確立を行う。

Ｓ２００は、当該試験項目の実測定を行い測定値のデータを試験用ＰＣ１に取得させるステップである。

Ｓ３００は、試験項目および良否判定の状況により、故障モジュールを特定するステップＳ９によって故障モジュールが判明するので、該当番号の正常なモジュールに被試験器３０に対して故障モジュールと交換させるように処理するステップである。この後、ステップＳ２００へ戻り、再度、当該試験項目の実測定を行わせる。

本発明の実施例である模擬データ設定用ＰＣの表示画面の他の一例を図４に示す。
図４（Ａ）の表示画面図は、縦の欄に測定項目および横の欄にモジュール番号のマトリックス表を画面に表示されたものであり、このマトリックス表の各セルには、試験結果が不良であれば、故障発生部に対応して重み付けの数値（百分率）を付与できるようにしてある。

図４（Ｂ）の表示画面図は、図４（Ａ）の表示画面図にて、測定項目とモジュール番号で決まるセルを指定し、デフォルト値から任意の重み付けの数値に変更設定するための入力ができるようにした画面である。

このように指導教官は、模擬データ設定用ＰＣ２の画面上で、模擬モードによる訓練の準備として、予め、指導教官が故障を発生させたいモジュールを指定し、更に、その故障確率を設定することによって、訓練精度を上げるような模擬訓練が行われる。

図４（Ｃ）の表示画面図は、図４（Ａ）の表示画面図で故障確率の設定が完了して、これらの値をＰＣの演算処理が行われて、該当する試験項目を不良状態にし、測定項目欄毎に要求基準欄、今回測定値欄、判定欄の編集作業が完了し、一覧表となり、模擬データ設定用ＰＣ２のメモリに登録され、かつ、表示された画面である。

一方、模擬データ設定用ＰＣ２によりＬＡＮを介して試験用ＰＣ１に編集が完了した模擬データが転送され、模擬訓練のモードに入る。

訓練対象とされた整備担当者は、試験用ＰＣ１を操作して試験を行い、模擬試験としての測定が実行される。実行後、訓練者は、自身の模擬測定の試験結果の一覧表を参照して故障モジュールを特定する作業に入る。

模擬データ設定用ＰＣ２から転送された、指導教官が設定した故障確率の組み合わせと合致して、１００％となる組み合わせとなるまで、訓練者は、故障モジュールを特定する作業を繰り返す。

このようにして、訓練者の測定操作および故障モジュールの特定化の習熟度を上げていくような試験装置である。

なお、模擬データ設定用ＰＣ２の設置場所は、試験用ＰＣ１の設置場所と離れた遠隔地であってもよい。

本発明は、航空機に搭載される通信・航法装置などの装置に対しての整備基地での整備作業の訓練教材として利用することができる。

本発明の試験装置のシステム図である。 本発明の模擬データ設定用ＰＣの表示画面図の一例である。 本発明の試験装置の試験用ＰＣの動作フロー図である。 本発明の模擬データ設定用ＰＣの表示画面図の他の一例である。 従来の試験装置のシステム外観図である。

符号の説明

１ 試験用ＰＣ
２ 模擬データ設定用ＰＣ
１０ 測定経路切換器
２０ 汎用測定器
３０ 被試験器

Claims (1)

1. 無線機等の性能の自動測定を行い、該無線機等の被訓練者によって操作される試験用ＰＣが備えられた試験装置であって、
   前記試験用ＰＣにＬＡＮ接続され、前記試験用ＰＣに模擬試験を行わせるため、訓練指導者によって操作される模擬データ設定用ＰＣを備え、
   前記模擬データ設定用ＰＣは、メモリに記憶された実測試験データまたは模擬試験データを読み出し、読み出されたデータを画面に表示させて、該画面の複数の試験項目欄に示された測定値に対して、要求基準と斟酌して、該測定値を任意の値に変更して、前記模擬試験に用いられるような模擬試験データの設定が行え、該設定された模擬試験データを前記試験用ＰＣに転送する機能を有し、
   前記試験用ＰＣでは、前記模擬試験であっても実機である被試験器および測定器を用いた試験の場合と同等な試験操作および前記被試験器の故障探求の訓練が可能となるように構成された試験装置。

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