一种电传飞行控制系统在线检测设备及方法与流程

本发明涉及一种飞行控制系统检测设备及方法，特别是电传飞行控制系统在线检测设备及其方法，属于航空工程测试领域。

背景技术：

飞机的设计研制中，特别是在进行飞机重要功能系统——电传飞行控制系统的设计研制中，往往需要开展各种不同的试验，如：电传飞行控制计算机的部件试验、电传飞行控制分系统综合试验、飞行控制系统铁鸟集成试验、飞行控制系统机上地面试验等。上述试验中，通常需要根据试验对象——电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统，研制开发相应的试验测试环境，按照试验测试项目内容，开展电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统接口检查、信号极性与传动比检查、工作逻辑检查、系统控制与保护功能检查、告警信息娴熟输出等相关试验工作。

上述试验测试环境往往是针对单一试验对象——电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统分别设计建造，试验测试环境一次设计建造完成，只能做为整体一次性使用。另一方面，上述试验测试中，通常专门开发完成电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和显示输出设备，或者电传飞行控制计算机相关交联信号的检测设备，用于电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的各类试验中。

技术实现要素：

本发明的目的是：是设计一种一种电传飞行控制系统在线检测设备及其方法，完成电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的各类试验中电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和显示输出，以及电传飞行控制计算机相关交联信号的检测。

本发明的技术方案是:

一种电传飞行控制系统在线检测设备，其特征在于，包括用于检测完成电传飞行控制计算机相关交联信号的信号传输断连装置(1)和飞行测试接口设备，其中，信号传输断连装置(1)采用模块化的组合结构，由结构相对独立、功能相对完整的多个单元模块组成，各独立单元模块能够完成同类或相近似类信号的传输与断连；飞行测试接口设备由运行控制器(2)、飞行测试数据总线接口板(3)、机载数据总线接口板(4)、模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)、测试仪器总线或计算机总线(8)和检测应用软件(9)组成，实现电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的各类试验中，对电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和显示输出。

所述运行控制器(2)，支持检测应用软件(9)的运行，完成对各类接口板的运行控制；

所述飞行测试数据总线接口板(3)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现与电传飞行控制计算机的通讯，完成机载参数信息的提取、解析和显示输出；

所述机载数据总线接口板(4)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现与电传飞行控制计算机的通讯，模拟与电传飞行控制计算机交联设备数据信息传输，接收电传飞行控制计算机发送输出的数据信息，以及解析、显示，或者是向电传飞行控制计算机发送数据信息；

所述模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现对电传飞行控制计算机输出模拟量、数字量、开关量信号采集，或者是向电传飞行控制计算机提供模拟量、数字量、开关量信号输入激励；

所述测试仪器总线或计算机总线(8)，运行控制器(2)通过测试仪器总线或计算机总线(8)实现对飞行测试数据总线接口板(3)、机载数据总线接口板(4)、模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)的运行控制。

所述检测应用软件(9)采用模块化的软件组件，包括：人—机操作界面组件模块、状态设置组件模块、运行控制组件模块、总线通讯与数据传输组件模块、数据解析存储组件模块、状态监示与数据显示组件模块、数据分析与图形曲线显示组件模块、数据处理与报告生成组件模块，各组件模块既可完成相对独立的功能，又可组合在一起完成更为完整的功能。

所述人-机操作界面组件模块是通过人-机对话的操作方式，选择菜单条目调用独立的软件组件模块，进行状态设置，或者是调用执行各组件模块；

所述状态设置组件模块完成检测中初始状态参数的设置，优选的状态参数包括：数据保存方式、路径、名称，飞行测试数据总线接口板(3)、数据总线接口板(4)数据传输通道、数据总线通讯速率、方式，模拟量接口板(4)、数字量接口板(5)、开关量接口板(6)信号输入/输出通道、数据采样或传输速率、方式；

所述运行控制组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，按周期性或事件性方式调度执行如下组件模块：总线通讯与数据传输组件模块、数据解析存储组件模块、状态监示与数据显示组件模块、数据分析与图形曲线显示组件模块、数据处理与报告生成组件模块；

所述总线通讯与数据传输组件模块对飞行测试数据总线接口板(3)、数据总线接口板(4)的管理控制，实现数据传输，对模拟量接口板(4)、数字量接口板(5)、开关量接口板(6)的操作控制，实现信号输入/输出；

所述数据解析存储组件模块对电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和存储，或者是对电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的试验中模拟量、数字量、开关量信号采集、存储；

所述状态监示与数据显示组件模块对电传飞行控制计算机参数信息显示输出，进行电传飞行控制计算机运行状态监示，或者是对电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的试验中模拟量、数字量、开关量信号显示；

所述数据分析与图形曲线显示组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，选择不同的参数进行数据分析，并以图形曲线形式显示各参数的变化趋势，或者是不同参数之间相互关系的图形曲线；

所述数据处理与报告生成组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，选择不同的参数进行数据处理，按规定的模板生成符合要求报告，供打印输出。

所述信号传输断连装置(1)包括：操纵指令信号传输断连单元(201)、控制显示信号传输断连单元(202)、运动反馈传感器信号传输断连单元(203)、伺服作动子系统信号传输断连单元(204)、舵面位置传感器信号传输断连单元(205)、机电系统交联信号传输断连单元(206)、航电系统交联总线信号耦合传输单元(207)等结构相对独立，功能相对完整的多个模块，各单元模块采用标准仪器机箱，便于独立使用，或者安装在标准机柜上。

所述的操纵指令信号传输断连单元(201)配置有接口适配器、断连检测面板，实现操纵指令传感器的位移信号或力信号与电传飞行控制计算机PFC之间信号传输断连，或者是操纵指令传感器的位移信号或力信号与作动器控制器ACE之间信号传输断连。

所述的控制显示信号传输断连单元(202)配置接口适配器、断连检测面板，实现控制显示信号与电传飞行控制计算机PFC之间信号传输断连，或者是控制显示信号与作动器控制器ACE之间信号传输断连。

所述的运动反馈传感器信号传输断连单元(203)配置接口适配器、断连检测面板，实现运动反馈传感器信号与电传飞行控制计算机PFC之间信号传输断连，或者是运动反馈传感器信号与作动器控制器ACE之间信号传输断连。

所述的伺服作动子系统信号传输断连单元(204)配置有接口适配器、断连检测面板，实现伺服作动子系统的作动筒位移信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连。

所述的舵面位置传感器信号传输断连单元(205)配置有接口适配器、断连检测面板，实现舵面位置传感器信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连。

所述的机电系统交联信号传输断连单元(206)配置有接口适配器、断连检测面板，实现机电系统交联信号与电传飞行控制计算机PFC之间信号传输断连，或者是机电系统交联信号与作动器控制器ACE之间信号传输断连、耦合。

所述的航电系统交联总线信号耦合传输单元(207)配置有接口适配器、断连检测面板，实现航电系统交联总线信号与电传飞行控制计算机PFC之间信号耦合传输。

采用上述一种电传飞行控制系统在线检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下详细步骤：

步骤1：按照试验检测需要完成的任务，初始化检测设备，设置检测设备的初始状态；

步骤2：通过飞行接口数据总线接口板读取飞行测试接口数据，形成数据块；

步骤3：从读取数据块中提取操纵指令参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤4：从读取数据块中提取反馈传感器参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤5：从读取数据块中提取伺服作动系统参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤6：从读取数据块中提取舵面位置传感器参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤7：从读取数据块中提取工作状态参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤8：从读取数据块中提取告警及故障状态参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤9：判断是否进行参数显示，如果选择参数显示，则按所选择显示参数方式类型，形成控制分支，如果不进行参数显示，则转入执行数据参数存储；

步骤10：选择是否继续，如果继续，则返回步骤2，否则，结束执行。

本发明的优点和有益效果是：

(1)结构合理紧凑、工作可靠、采用高可靠性的接口模板，经过优化设计，模块化、标准化和系列化，能适应在严酷电磁与机械环境使用。

(2)良好可扩展性、可剪裁性和可复用性，各仿真单元采用模块化组件设计，可根据需要选配组件模块，实现系统的积木化组合。

(3)由于实现了通用化设计，在功能上相当于原有多个专用设备的功能，大大降低了设备成本。

(4)功能完整、使用方便，大大提高了试验效率，缩短了试验周期，大大减少了费用。

附图说明

图1为本发明组成结构图；

图2为本发明一个实施例组成原理图；

图3为本发明检测应用软件流程图。

其中，信号传输断连装置(1)运行控制器(2)、飞行测试数据总线接口板(3)、机载数据总线接口板(4)、模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)、测试仪器总线或计算机总线(8)和检测应用软件(9)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

一种电传飞行控制系统在线检测设备及其方法组成结构如图1所示，包括用于检测完成电传飞行控制计算机相关交联信号的信号传输断连装置(1)，以及飞行测试接口设备，信号传输断连装置采用模块化的组合结构，由结构相对独立、功能相对完整的多个单元模块组成，各独立单元模块能够完成同类或相近似类信号的传输与断连，飞行测试接口设备由运行控制器(2)、飞行测试数据总线接口板(3)、机载数据总线接口板(4)、模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)、测试仪器总线或计算机总线(8)和检测应用软件(9)组成，实现电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的各类试验中，对电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和显示输出。

飞行测试接口设备优选方案如下：

配备功能完整、工作可靠的运行控制器(2)，支持检测应用软件(9)的运行，完成对各类接口板的运行控制；

配备功能完整、工作可靠的飞行测试数据总线接口板(3)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现与电传飞行控制计算机的通讯，完成机载参数信息的提取、解析和显示输出；

配备功能完整、工作可靠的机载数据总线接口板(4)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现与电传飞行控制计算机的通讯，模拟与电传飞行控制计算机交联设备数据信息传输，接收电传飞行控制计算机发送输出的数据信息，以及解析、显示，或者是向电传飞行控制计算机发送数据信息；

配备功能完整、工作可靠的模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)，在电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统试验中，实现对电传飞行控制计算机输出模拟量、数字量、开关量信号采集，或者是向电传飞行控制计算机提供模拟量、数字量、开关量信号输入激励；

配备功能完整、工作可靠的测试仪器总线或计算机总线(8)，运行控制器(2)通过测试仪器总线或计算机总线(8)实现对飞行测试数据总线接口板(3)、机载数据总线接口板(4)、模拟量信号接口板(5)、开关量信号接口板(6)、数字量信号接口板(7)的运行控制；

配备功能完整、工作可靠的检测应用软件(9)，优选的方案是采用模块化的软件组件，包括：人—机操作界面组件模块、状态设置组件模块、运行控制组件模块、总线通讯与数据传输组件模块、数据解析存储组件模块、状态监示与数据显示组件模块、数据分析与图形曲线显示组件模块、数据处理与报告生成组件模块，各组件模块既可完成相对独立的功能，又可组合在一起完成更为完整的功能。

人-机操作界面组件模块优选方案是通过人-机对话的操作方式，选择菜单条目调用独立的软件组件模块，进行状态设置，或者是调用执行各组件模块；

状态设置组件模块完成检测中初始状态参数的设置，优选的状态参数包括：数据保存方式、路径、名称，飞行测试数据总线接口板(3)、数据总线接口板(4)数据传输通道、数据总线通讯速率、方式，模拟量接口板(4)、数字量接口板(5)、开关量接口板(6)信号输入/输出通道、数据采样或传输速率、方式等；

运行控制组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，按周期性或事件性方式调度执行如下组件模块：总线通讯与数据传输组件模块、数据解析存储组件模块、状态监示与数据显示组件模块、数据分析与图形曲线显示组件模块、数据处理与报告生成组件模块；

总线通讯与数据传输组件模块对飞行测试数据总线接口板(3)、数据总线接口板(4)的管理控制，实现数据传输，对模拟量接口板(4)、数字量接口板(5)、开关量接口板(6)的操作控制，实现信号输入/输出；

数据解析存储组件模块对电传飞行控制计算机参数信息的提取、解析和存储，或者是对电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的试验中模拟量、数字量、开关量信号采集、存储；

状态监示与数据显示组件模块对电传飞行控制计算机参数信息显示输出，进行电传飞行控制计算机运行状态监示，或者是对电传飞行控制计算机或电传飞行控制系统的试验中模拟量、数字量、开关量信号显示；

数据分析与图形曲线显示组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，选择不同的参数进行数据分析，并以图形曲线形式显示各参数的变化趋势，或者是不同参数之间相互关系的图形曲线；

数据处理与报告生成组件模块根据用户操作选择和检测任务的要求，选择不同的参数进行数据处理，按规定的模板生成符合要求报告，供打印输出。

图2为本发明一个实施例组成原理图。

信号传输断连装置优选的单元模块包括：操纵指令信号传输断连单元(201)、控制显示信号传输断连单元(202)、运动反馈传感器信号传输断连单元(203)、伺服作动子系统信号传输断连单元(204)、舵面位置传感器信号传输断连单元(205)、机电系统交联信号传输断连单元(206)、航电系统交联总线信号耦合传输单元(207)等结构相对独立，功能相对完整的多个模块，各单元模块采用标准仪器机箱，便于独立使用，或者安装在标准机柜上。

操纵指令信号传输断连单元(201)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现操纵指令传感器的位移信号或力信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连，或者是操纵指令传感器的位移信号或力信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连；

操纵指令信号传输断连单元(201)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

控制显示信号传输断连单元(202)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现控制显示信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连，或者是控制显示信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连；

控制显示信号传输断连单元(202)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

运动反馈传感器信号传输断连单元(203)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现运动反馈传感器信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连，或者是运动反馈传感器信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连；

运动反馈传感器信号传输断连单元(203)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

伺服作动子系统信号传输断连单元(204)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现伺服作动子系统的作动筒位移信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连；

伺服作动子系统信号传输断连单元(204)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

舵面位置传感器信号传输断连单元(205)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现舵面位置传感器信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连；

操纵指令信号传输断连单元(201)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

机电系统交联信号传输断连单元(206)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现机电系统交联信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号传输断连，或者是机电系统交联信号与作动器控制器(ACE)之间信号传输断连、耦合；

机电系统交联信号传输断连单元(206)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从断连端注入信号，完成信号注入。

航电系统交联总线信号耦合传输单元(207)配置有功能完整、工作可靠的接口适配器、断连检测面板，实现航电系统交联总线信号与电传飞行控制计算机(PFC)之间信号耦合传输；

航电系统交联总线信号耦合传输单元(201)对所有引出到前面板的信号进行清楚、明确的分类、标识，能方便、安全、可靠地从耦合断连端引出信号，完成对信号检测、记录，或者是能方便、安全、可靠地从耦合断连端注入信号，完成信号注入。

采用上述一种电传飞行控制系统在线检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下详细步骤：

步骤1：按照试验检测需要完成的任务，初始化检测设备，设置检测设备的初始状态；

步骤2：通过飞行接口数据总线接口板读取飞行测试接口数据，形成数据块；

步骤3：从读取数据块中提取操纵指令参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤4：从读取数据块中提取反馈传感器参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤5：从读取数据块中提取伺服作动系统参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤6：从读取数据块中提取舵面位置传感器参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤7：从读取数据块中提取工作状态参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤8：从读取数据块中提取告警及故障状态参数并进行解析，得到具有明确物理意义的物理量数据；

步骤9：判断是否进行参数显示，如果选择参数显示，则按所选择显示参数方式类型，形成控制分支，如果不进行参数显示，则转入执行数据参数存储；

步骤10：选择是否继续，如果继续，则返回步骤2，否则，结束执行。