一种便携式仿真测试硬件平台的制作方法

本实用新型涉及一种仿真测试硬件平台，属于仿真测试领域。

背景技术：

仿真测试系统通过数学模型+硬件接口等效的方式模拟出飞控计算机外围单机设备，与飞控计算机构成信号闭环，是开展控制系统地面实物验证的重要试验系统。一般地，仿真测试系统需要具备两个重要特征：①硬件接口可配置。通过可扩展的局部总线，如CPCI、PXI、VME、CPCIE等，根据具体需要，插装对应外设模件，实现和飞控计算机接口的对接。②系统实时性。处理器及外围硬件接口需要适配某种实时操作系统，如Windows+RTX、VxWorks、RTLinux、QNX等，保证模型运算和接口访问的实时性。

为获得稳定可靠的实时性，多数仿真测试系统采用软件开发/运行环境分离的模式，即使用两个独立计算机系统构成上下位机，上位机进行仿真测试软件的开发调试，下位机运行开发调试好的可执行程序。此外，在系统使用时，还需要配备显示器、鼠标键盘。因此，整个仿真测试系统是多个零散设备单元的集合，集成度低，连接关系繁杂，不利于测试工作快速开展。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供了一种便携式仿真测试硬件平台，将一般仿真测试系统的多个功能单元整合，在一套设备内集成两个独立计算机和基本输入输出终端，适应仿真程序开发/运行环境分离的设计模式。硬件平台功能模块高度集成，可提高仿真测试设备展开及系统搭建的效率，减少出错几率；整个设备重量轻，体积小，单人即可携带，能解决一般仿真测试系统不便携的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种便携式仿真测试硬件平台，包括壳体、液晶显示屏、笔记本键盘、触控板、KVM切换器、总线背板、散热风扇组、机笼、服务器电源、单板计算机A、单板计算机B；

液晶显示屏嵌装在上翻盖内，上翻盖通过转轴安装在壳体上，壳体上表面安装笔记本键盘、触控板，壳体内安装机笼、总线背板、服务器电源、KVM 切换器，机笼内安插单板计算机A、单板计算机B，两块单板计算机从壳体安装有液晶显示屏的一侧侧面插装，连接到总线背板的系统槽上；壳体两侧开有散热孔，散热风扇组安装在开有散热孔的壳体侧面；服务器电源给液晶显示屏、笔记本键盘、触控板、KVM切换器、总线背板、散热风扇组、单板计算机A、单板计算机B供电；液晶显示屏、笔记本键盘、触控板与KVM 切换器连接，KVM切换器分别与单板计算机A、单板计算机B连接。

所述机笼和总线背板采用U和U混合尺寸，机笼内从上至下共分四层插槽，其中有两层插槽为U插槽，用于插装单板计算机A、单板计算机B；另外两层插槽中每层包括个U插槽，作为单板计算机A或单板计算机B的 IO扩展槽。

所述壳体上设置USB接口、以太网接口。

所述单板计算机A的以太网口和单板计算机B的以太网口通过总线背板上的布线连接。

所述总线背板为CPCI总线背板或PXI总线背板或CPCIE总线背板。

所述KVM切换器通过切换，实现单板计算机A或单板计算机B与液晶显示屏、笔记本键盘、触控板组成的输入输出终端的信号连接。

所述一种便携式仿真测试硬件平台，还包括防撞护角，防撞护角安装在上翻盖四角和壳体底部四角。

所述一种便携式仿真测试硬件平台，还包括机箱提手，机箱提手安装在壳体侧面。

所述壳体与液晶显示屏连接的一侧的侧档板通过铰链与壳体下盖连接，实现翻转。

所述散热风扇组有两组，一组吹出空气，另一组吸入空气，每组包括两个风扇。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型采用6U插槽和3U插槽混合插卡方式，能同时具备 6U尺寸单板计算机性能高、散热好，扩展性强的优点，以及3U尺寸IO扩展卡体积小，选型丰富的优点，使得测试硬件平台在满足仿真测试系统对性能和扩展性要求的同时，显著缩小设备体积。

(2)本实用新型集成了进行仿真测试所需的显示器、键盘和鼠标等基本输入输出设备功能，将仿真系统中的多种零散设备整合成一个整体，缩减了组建试验系统所需独立设备的数量，极大提高了系统便携性。

(3)本实用新型在硬件设计时考虑了仿真软件开发/运行环境分离的上下位机模式，通过背板走线实现上下位机间需要的以太网连接，简化了仿真系统搭建时的线缆连接和端口配置。

附图说明

图1为本实用新型的机箱外观效果图；

图2为本实用新型的机箱内部模块顶视布局图；

图3为本实用新型的CPCI-6520单板计算机外观效果图；

图4为本实用新型的背板插座布局示意图；

图5为本实用新型的各组件间连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种便携式仿真测试硬件平台，包括壳体2、液晶显示屏 3、笔记本键盘5、触控板6、KVM切换器8、总线背板9、散热风扇组10、机笼11、服务器电源12、单板计算机A、单板计算机B；

液晶显示屏3嵌装在上翻盖内，上翻盖通过转轴安装在壳体2上，壳体2上表面安装笔记本键盘5、触控板6，壳体2内安装机笼11、总线背板9、服务器电源12、KVM切换器8，机笼11内安插单板计算机A、单板计算机B，两块单板计算机从壳体2安装有液晶显示屏3的一侧插装，连接到总线背板9的系统槽上；壳体2两侧开有散热孔1，散热风扇组10安装在开有散热孔1的壳体2侧面；服务器电源12给液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6、KVM切换器8、总线背板9、散热风扇组10、单板计算机A、单板计算机B供电；液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6与KVM切换器 8连接，KVM切换器8分别与单板计算机A、单板计算机B连接。

机笼11和总线背板9采用6U和3U混合尺寸，机笼11内从上至下共分四层插槽，其中有两层插槽为6U插槽，用于插装单板计算机A、单板计算机B；另外两层插槽中每层包括2个3U插槽，作为单板计算机A或单板计算机B的IO扩展槽。

壳体2上设置USB接口、以太网接口。单板计算机A的以太网口和单板计算机B的以太网口通过总线背板9上的布线连接。总线背板9为CPCI 总线背板或PXI总线背板或CPCIE总线背板。KVM切换器8通过切换，实现单板计算机A或单板计算机B与液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6 组成的输入输出终端的信号连接。防撞护角4安装在上翻盖四角和壳体底部四角。机箱提手7安装在壳体2侧面。壳体2与液晶显示屏3连接的一侧的侧档板通过铰链与壳体2下盖连接，实现翻转。散热风扇组10有两组，一组吹出空气，另一组吸入空气，每组包括两个风扇。

实施例：

本实用新型实施例所示的仿真测试硬件平台，由两块CPCI-6520单板计算机和机箱构成，图1是机箱外观效果图，图2是机箱内部模块顶视布局图，图3是CPCI-6520单板计算机外观效果图。机箱包括壳体2、液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6、防撞护角4、机箱提手7、KVM切换器8、散热风扇组10、服务器电源12、CPCI机笼和CPCI总线背板。

机箱的壳体2采用铝合金材料，降低整机重量，表面进行黑色硬质阳极抗氧化处理，防刮伤。八个棱角安装橡胶防撞护角4，增强设备抗振动冲击能力。壳体2前侧板安装箱包式手提，适合外场测试携带和搬运。左右侧板开散热通风孔。后侧板安装铰链式遮挡板，遮挡板在锁扣状态时，可遮挡机箱内部CPCI机笼插卡入口。此外，后侧板还设计220V交流供电接口及供电开关、两个USB端口和1个网口。机箱顶部是可上掀翻盖，翻盖内侧嵌装一块15.6英寸液晶显示屏3。翻盖下方安装笔记本键盘5和触控板6。

机箱内部安装CPCI机笼，机笼提供导轨，用于将CPCI-6520单板计算机和IO扩展卡沿导轨插接到CPCI总线背板，并对插入板卡起到支撑固定作用，插卡入口位于机箱后侧。机笼采用6U和3U尺寸混合插卡结构，下面两层插槽为6U，安装CPCI-6520单板计算机，上面两层每层均为2个 3U插槽，作为CPCI-6520单板计算机A的外设扩展槽。根据实际仿真测试需求，扩展槽插装符合CPCI规范的接口板卡(如AD、1553B、RS422等功能板卡)。CPCI总线背板紧贴机笼一侧，是两块CPCI-6520之间以及 CPCI-6520单板计算机A与IO扩展卡之间互联的信号载板，CPCI总线背板插座布局与CPCI机笼插槽相对应，6U插槽为系统槽，分配P1、P2、 P3、P4、P5五个插座，3U插槽为扩展槽，分配P1、P2两个插座，图4 是CPCI总线背板插座布局示意图。CPCI-6520插装到6U插槽时，其J1～J5 接插件对应总线背板P1～P5插座。CPCI总线背板和机壳前侧板之间安装服务器电源12和KVM切换器8，服务器电源12提供硬件平台全部用电，KVM 切换器8通过切换，改变两块CPCI-6520与液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6组成的输入输出终端间的信号连接关系。CPCI机笼和壳体2左右侧板之间安装散热风扇组，风扇组以抽拉形式驱动空气流动，对CPCI机笼内部组件强制散热。

图5是仿真测试硬件平台各组件间的连接关系图。服务器电源12转换 220V交流输入，为液晶显示屏3、笔记本键盘5、触控板6、KVM切换器8、散热风扇组10提供所需供电，并通过CPCI总线背板为插装在背板上的两块CPCI-6520单板计算机与IO扩展卡供电。CPCI-6520单板计算机A通过J1接插件上的32位PCI局部总线与4个IO扩展卡通讯，通过背板走线与CPCI-6520单板计算机B的J3接插件上的以太网口相连，实现两块 CPCI-6520间的通讯。同时，将CPCI-6520单板计算机A的J3接插件上的两组USB接口和1路以太网接口外接到机壳2后侧板，实现通用接口数量扩展。KVM切换器8的输入端连接两块CPCI-6520位于J3接插件上的鼠标键盘和RGB视频信号，输出端连接液晶显示屏3、笔记本键盘5和触控板6，实现用户使用一组输入输出终端对两套独立计算机系统的控制。

仿真测试硬件平台在应用时，先根据仿真测试对象的接口类型和数量，采购或研发符合CPCI标准的3U扩展板卡插装在硬件平台上，形成针对特定对象的仿真测试设备。CPCI-6520单板计算机B作为仿真软件的开发环境，可安装非实时的Windows操作系统。CPCI-6520单板计算机A作为仿真软件的运行环境，可安装实时的QNX或RTLinux等操作系统。然后，在 Windows系统中开发、调试、编译好仿真测试程序，通过背板走线连接的以太网接口，将可执行程序下载到实时操作系统中运行，控制扩展板卡与被测对象进行交互，完成仿真测试任务。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。