无人机机载航电设备测试系统及测试方法与流程

本发明专利涉及一种无人机机载航电设备测试系统及测试方法方法。

背景技术：

航电设备性能的好坏关乎无人机能否安全飞行执行任务，对航电设备进行全面的检测是保障飞行安全的重要手段。传统的测量方式主要为手动测试、仪表测量与人工读数，测量误差与可靠性难以保证，对无人机的飞行任务存在着潜在风险。并且各个航电设备的测试设备均为专用设备，随着航电设备数量的逐渐增多，测试工具与工装也会随之增多，冗余的测试工具无形中会增加测试的复杂度。以上这些问题均会严重影响科研与生产的进度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题主要针对以上现状的不足，提供一种无人机机载航电设备测试系统及测试方法。

本发明的无人机机载航电设备测试系统包括外设端、信号转接设备端、测试设备端以及远程管理中心；所述外设端包括多个被测试设备，所述信号转接设备端包括信号接入单元、供电单元、辅助测试单元、信号调理输出单元以及信号转接输出接口单元，信号接入单元将所有被测试设备接口接入方式统一到转接设备前面板，以便于集中管理；供电单元为信号转接设备内部所有器件供电；辅助测试单元用于对被测试设备接入辅助测试信号，通过设定不同的辅助信号模式，能够将被测试设备设定为不同的工作模式，实现外设的多状态测试；信号调理单元将调理后的外设信号，通过信号转接输出单元的标准接口输出至所述测试设备端，所述远程管理中心与所述测试设备端通信连接，以实时进行设备状态监控管理与远程数据传输。

优选所述测试设备包括显示器和测试主机。测试主机是一台资源可扩展的PCI架构工控机，安装有测试管理软件模块，所述测试管理软件模块集成所有外设的测试管理，负责数据采集、数据分析、测试流程控制与设备状态评估，最终发布测试评估报告。

优选所述测试管理软件模块包括通用模块，专用模块以及远程模块，其中所述通用模块包括AD/DIO控制单元、数据通信单元以及状态监测单元，所述专用模块包括数据解析单元、状态分析单元以及测试评估报告发布单元，所述远程模块包括通信控制单元与数据上传单元。

优选所述远程管理中心实现对现场设备的远程监控管理与数据备份，包括远程管理计算机与数据服务器。

本发明的无人机机载航电设备测试方法，其基于权利要求1-4的无人机机载航电设备测试系统，其包括：步骤一、将外设端的被测设备的接入信号输送至信号转接设备端；步骤二、外设端接入信号经过信号转接设备端的信号调理并接入辅助测试信号，输出至测试设备端；步骤三、测试设备端管理软件启动测试后，初始化数据、文件以及界面，之后获取待测外设状态，根据外设状态分配相应的端口资源，创建各测试子项目；步骤四、各测试子项目并行运行互不干扰，各子项目的运行检查项目包括数据检查，设备状态检查，电压电流检查；步骤五、整合数据发布测试评估报告，并上传至远程管理中心进行数据备份。

优选数据检查包括数据波动特性检查，数据超差判断，数据真实性判断。

优选状态检查包括设备状态判断，其分为设备内部自检状态判断和当前工作模式判断，以及状态评估，其分为启动阶段状态评估、稳定运行阶段状态评估和复位操作运行阶段评估。

优选电压电流检查对设备工作电压电流进行实时监测，当某设备供电电压或电流超过其正常波动范围时，能够立即自动对被测设备断电，结束测试。

优选所述远程管理中心能够实现对现场设备的远程监控，管理员计算机能够根据现场设备上传的数据分析结果，随时控制停止当前测试，或者更改当前测试项目，并通过数据服务器对上传结果进行数据备份。

本发明的有益效果主要体现在：

第一，集成度高，可将六路航电设备信号同时接入到系统中，减少工具与工装数量；

第二，测试信号经过转接设备输入后，加入了辅助测试信号，通过设定辅助测试信号的模式，可将外设置于不同的工作状态下，以此实现外设航电设备的多状态测试，使得测试更加全面；

第三，该测试系统可并行执行所有接入设备的测试用例，提高测试的快速性，此外，测试用例可随工控主机资源的扩展而增多；

第四，该测试系统包含远程管理中心，可实现远程监控管理与远程数据备份。

附图说明

图1是该无人机机载航电设备测试系统结构示意图。

图2是该无人机机载航电设备测试系统软件结构图。

图3(1)、(2)是该无人机机载航电设备测试系统软件测试方法流程图。

图1中：

1.外设

101设备一，102设备二，103设备三，104设备四，105设备五，106设备六。

2.信号转接设备

201信号转接输入单元，202供电单元，203辅助测试单元，204信号调理输出单元，205信号转接输出接口单元，2051数据控制接口，2052数据通讯接口，2053其他接口(射频与供电接口)。

3.测试设备

301显示器，302测试主机，303测试管理软件。

4.远程管理中心

401数据服务器，402管理员计算机。

图2中：

3031通用模块，3031-1AD/DIO控制单元，3031-2数据通讯单元，3031-3状态监控单元，3032专用模块，3032-1数据解析单元，3032-2状态分析单元，3032-3评估报告发布单元，3033远程模块，3033-1通信控制单元，3033-2数据上传单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明。

本发明涉及一种无人机机载航电设备测试系统及测试方法。

该系统分为外设1，信号转接设备2，测试设备3以及远程管理中心4。

外设1包括外部待测航电设备101至106，该系统可同时接入六种航电设备信号。

信号转接设备2包括信号接入单元201、供电单元202、辅助测试单元203、信号调理输出单元204以及信号转接输出接口单元205。信号接入单元201将所有外设接口接入方式统一到转接设备前面板，便于集中管理；供电单元202为信号转接设备内部所有器件供电；辅助测试单元203为外设信号接入辅助测试信号，通过设定不同的辅助信号模式，可将部分外设(卫星接收机，组合导航设备)设定为不同的工作模式，实现外设的多状态测试；信号调理单元204将调理后的外设信号，通过信号转接输出接口单元205的标准接口输出至测试设备。

测试设备3包括显示器301、测试主机302以及测试管理软件303。测试主机是一台资源可扩展的PCI架构工控机，测试管理软件可分为通用模块3031，专用模块3032以及远程模块3033，其中，通用模块3031包括AD/DIO控制单元3031-1、数据通信单元3031-2以及状态监测单元3031-3，专用模块3032包括数据解析单元3032-1、状态分析单元3032-2以及测试评估报告发布单元3032-3，远程模块3033包括远程通信控制单元3033-1与数据上传单元3033-2。

远程管理中心4实现对现场设备的远程监控管理与数据备份，包括数据服务器401与远程管理计算机402。

该测试方法的具体实施：

一、参照图1，首先外设1接入信号转接设备2，经过信号调理输出单元204转接与辅助测试单元203辅助测试信号的接入，再通过信号转接输出接口单元205的数据控制接口2051与数据通讯接口2052转接输出至测试设备3处理。

二、参照图3，测试管理软件303启动测试后，首先初始化数据、文件以及显示界面，启动测试之后获取待测外设状态，根据外设状态分配相应的端口资源，创建各测试子项目。

三、运行各测试子项目，参照图3，各子项目的运行检查项目包括数据检查，设备状态检查，电压电流检查。

1、数据检查包括数据波动范围检查，数据超差判断，数据真实性判断；。

2、状态检查包括设备状态判断(设备内部自检状态判断，当前工作模式判断)、状态评估(启动阶段状态评估，稳定运行阶段状态评估以及复位操作运行阶段评估)。

3、电压电流检查对设备工作电压电流进行实时监测，一旦某外设供电电压或电流超过其正常波动范围，则立即自动为测试设备断电，结束测试。

4、各个子项目独立运行的同时还将数据传输至远程管理中心，管理员计算机可根据现场设备的状态与上传的数据分析结果，随时控制停止当前测试，或者更改当前测试项目，此外，数据服务器对上传结果进行数据备份。

四、测试流程结束后，整合数据发布测试评估报告。

一种无人机机载航电设备测试系统及方法。本发明的接口采用标准化设计，满足互换性要求；集成度高，将多个外设接口集成到同一接入单元便于管理；通过信号调理与辅助信号接入可实现外设的多状态测试；充分利用资源，为各外设分配独占资源开展并行测试；可实现远程的数据传输与监控管理；可扩展性强，通过对测试主机端口资源的扩展可接入更多的外设。