一种基于异构并行多总线的地面验证平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测试验证技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于异构并行多总线的地面验证平台。
【背景技术】
[0002]飞机在设计和试验过程中需要试验测试大量参数，对于飞机上的机载测试系统只有经过了地面验证平台的充分验证之后才能够用于正式的试验测试，飞机才能进行试飞。因此，一个更加适应当前飞机试飞需求的地面验证平台才能更好地适应当前需求发展。
[0003]地面验证平台不仅可以验证机载测试系统是否能够满足飞机试飞时的测试指标要求，也能够在一定程度上模拟飞机在真实试飞情况下的工作状况(包括突发状况)，从而检验机载测试系统的各种工作状况，并做出综合的评估。
[0004]地面验证平台主要由工作站、模拟信号源系统、测试采集系统等几部分组成。工作站是总控制器，模拟信号源系统是验证平台所有验证信号的来源，测试采集系统就是机载测试系统。由于飞机需要测试的参数数量较大，如何构建一种模块化、可重构、可扩展的地面验证平台，是当前研究的一个重点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于异构并行多总线的地面验证平台，建立一种模块化、可重构、可扩展的验证结构。
[0006]为实现上述发明目的，本发明基于异构并行多总线的地面验证平台，包括:
[0007]作为控制部分的工作站，用于设置各种输出模拟信号的参数；
[0008]作为信号源部分的模拟信号源系统，用于执行工作站的命令，并根据工作站设置的各种输出模拟信号参数，产生相应的模拟信号；
[0009]作为采集部分的测试采集系统，用于采集模拟信号源系统输出的模拟信号并产生相应的验证数据，传输到工作站进行分析；
[0010]其特征在于:
[0011]所述的模拟信号源系统包括至少一个机柜，每个机柜包括一个PXI机箱、一个信号调理机箱以及一个测试面板;一个机柜对应飞机的一个区域的机载测试系统；
[0012]所述的PXI机箱包括一嵌入式控制器以及符合PXI总线规范的各种(多个)插入式标准功能板卡(信号源板卡)；
[0013]工作站与各机柜中PXI机箱内的嵌入式控制器组成一个局域网，工作站通过以太网将工作站设置的各种输出模拟信号的参数和各种输出模拟信号的产生、控制命令传输给各机柜中PXI机箱内的嵌入式控制器，嵌入式控制器再通过PXI总线将各种输出模拟信号的参数和各种输出模拟信号的产生、控制命令发送给各自的插入式标准功能板卡，从而产生相应的模拟信号以及控制信号；
[0014]所述的信号调理机箱包括控制板以及若干信号调理板卡，每块信号调理板后端的信号输入插座分别接收来自各种插入式标准功能板卡的模拟信号，经调理即信号的放大或衰减、信号的分路和汇接、信号的切换或滤波后送往调理板前端的信号输出插座；
[0015]控制板中包括控制信号选择电路以及信号选择电路，控制信号选择电路用于选择控制信号的来源，即选择来自于标准功能板卡的控制信号还是来自于测试面板上的控制信号，并输出控制选择信号，来自于标准功能板卡的控制信号与来自于测试面板上的控制信号以及控制选择信号组成信号选择控制总线，送入各调理板中，对信号调理参数进行控制；信号选择电路用于选择来自信号调理板输出的信号，将每种信号类型的一个通道输出信号选择出来用于显示，所有信号调理板输出的信号以及选择出的输出信号组成模拟信号总线；
[0016]所述的测试面板包括真实传感器接入端口、控制信号设置模块以及显示模块，其中，真实传感器接入端口与真实传感器连接，并将真实传感器的输出的传感器信号输入到信号调理板上，所有的传感器信号组成传感器信号总线，控制信号设置模块用于手动设置信号调理参数并输出相应的控制信号到信号选择控制总线，显示模块用于显示信号选择电路选择的模拟信号；
[0017]所述的信号选择控制总线、模拟信号总线、传感器信号总线构成模拟数字总线，在信号调理机箱有若干卡槽，调理板插入卡槽中，各信号调理信号板通过模拟数字总线背板与模拟数字总线连接，其中，模拟数字总线背板也是可以自定义的交互中间电路板，信号调理板通过它进行模拟信号交互。
[0018]本发明的目的是这样实现的。
[0019]本发明基于异构并行多总线的地面验证平台，将测试分为多个区域，一个区域分配一个机柜，采用以太网总线与工作站组成局域网。而对每一个机柜则分为信号源产生的PXI机箱以及信号调理机箱，采用嵌入式控制器对信号源板卡进行参数、产生和控制命令传输，同时，信号调理继续也采用模块化的信号调理板卡进行模拟信号的调理，同时设计模拟数字总线，并通过模拟数字总线背板完成模拟信号的交互，通过控制板卡完成控制信号、显示信号的选择。这样可以根据需要灵活增加测试区域、测试功能、实现了模块化、可重构、可扩展的结构设计。
【附图说明】
[0020]图1是本发明本发明基于异构并行多总线的地面验证平台一种【具体实施方式】整体结构组成框图；
[0021]图2是图1所示的一个机柜(区域)模拟信号执行结构示意图；
[0022]图3是图1所示地面验证平台中模拟数字总线与模拟数字总线背板的连接关系示意图；
[0023]图4是图1所示地面验证平台中模拟数字总线与测试面板的连接关系示意图；
[0024]图5是图1所示地面验证平台中模拟数字总线的关系示意图；
[0025]图6是LVDT传感器接入示意图；
[0026]图7是时钟同步和信号同步触发连接示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0028]1、地面验证平台总体结构
[0029]在本实施例中，如图1所示，本发明基于异构并行多总线的地面验证平台由控制部分的工作站1、信号源部分的模拟信号源系统2和采集部分的测试采集系统3三部分构成。
[0030]控制部分的功能是在工作站I上设置各种输出模拟信号的参数，例如电压幅值、频率、阻值等，并通过以太网将工作站的输出模拟信号参数和输出模拟信号产生、控制命令传输给模拟信号源系统2的各机柜中PXI机箱内的嵌入式控制器。在本实施例中，如图1所示，测试分为五个区域即机头、机身、左机翼、右机翼及机尾进行，即模拟信号源系统2包括五个机柜。
[0031]信号源部分的功能是模拟信号源系统2通过嵌入式控制器接收工作站I的输出模拟信号参数和产生、控制命令，执行工作站I的这些命令，结合输出模拟信号参数产生各种模拟信号，如通用电压、热电偶、应变、L/RVDT、热电阻、电位计、开关量等信号，然后通过信号调理电路输出到机载测试系统即测试采集系统3使用。
[0032]采集部分的功能是测试采集系统3将信号源部分产生的模拟信号进行采集，然后传输到工作站I进行分析。工作站I通过AFDX网络控制各个区域的测试采集系统3。具体做法是:
[0033](I)、地面验证平台工作站与各个区域机柜之间局域网总线结构
[0034]工作站I与模拟信号员系统2即各区域机柜中PXI机箱内的嵌入式控制器组成一个局域网。PXI机箱内的嵌入式控制器有网络接口，它们与工作站I之间通过以太网组成内部局域网，传递产生、控制命令和输出模拟信号的参数数据。测试采集系统3使用AFDX网络接收工作站I的命令。Arox是针对大型客机飞行关键项目和乘客娱乐等设施的复杂航空电子系统的不断增加，需要大量增加飞机上的航空总线的带宽、提高服务质量等问题，而专门用于航空电子全双工通信以太网交换的解决方案。
[0035](2)、PXI机箱内部总线结构
[0036]在本实施例中，PXI机箱采用PXI/e总线标准，内带计算机主板和电源、多个插入式标准功能板卡(信号源板卡)。各板卡均符合PXI总线规范，通过PXI总线进行通信。PXI机箱中插入式标准功能板卡的位置可以互换，且由软件自动识别和配置。图1中的各个PXI机箱的功能板的种类和数量都是示意性质的，实际的比这个数量要多。
[0037](3)、信号调理机箱内部总线结构
[0038]信号调理的功能是完成标准功能板卡输出模拟信号的放大或衰减、信号的分路和汇接、信号的切换或滤波等。信号调理按功能划分为若干种调理板卡，插入到信号调理机箱内，机箱背后安装一块模拟数字总线母板，各信号调理信号板卡通过自定义的模拟数字总线连接，进行数据通信和信号传输。每块调理板后端的信号输入插座分别接收来自插入式标准功能板卡的输出