航空多总线测试技术的研究与设计

毛绍婧

摘 要：针对现有总线测试技术功能单一、协同兼容能力薄弱的现状，本文提出了一种航空多总线测试技术，即集AFDX总线、GJB289A总线、HB6096总线、CAN总线测试功能为一体的便携式通用航空总线测试方法。经试验验证，满足飞机多总线的测试需求，有效解决了个总线数据互不兼容的技术难题。

关键词：航空总线；总线监控；接口控制文档

中图分类号：TN919.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0057-01

随着计算机、网络通讯等科学技术的不断发展与应用，现在航空电子系统朝着综合化、模块化、智能化的方向迅速发展。多种航空总线技术在现在飞机上广泛应用，因此设计一种通用化、便携化、集成化的航空总线测试手段具有重要意义。不仅能够支持飞机各系统的开发，还能节约科研生产成本，保证航空总线工作的稳定性、可靠性。

1 航空多总线测试设计思路

本文针对HB6096总线、AFDX总线、GJB289A总线、CAN总线设计了一种支持易扩展、稳定性高且支持多种总线协议、多通道数据采集的通用总线测试设备。主要功能有：（1）通用功能：支持多种总线协议，实时对多通道数据进行采集；（2）捕获采集功能：获取总线上传输的数据块，检查系统交联数据的正确性；（3）过滤功能：通过对多种过滤条件进行组合设置，启动特定类型数据的采集，筛选出操作者所感兴趣的消息数据；（4）数据解析功能：依据接口控制文档的相关信息将总线上监控的原始信号进行物理意义上的解析；（5）存储与回放功能：保存所有总线协议数据至存储介质，在脱离测试卡的情况下进行后续的数据离线分析与处理。

2 航空多总线测试系统的硬件设计

多总线监控系统的硬件组成框图如图1所示，多总线测试设备采用高密度组装形式，由便携式加固计算机、GJB289A总线、HB6096总线、CAN总线、AFDX总线测试板卡共五部分组成，各测试板卡通过PCI主桥与便携式加固计算机的处理模块FPGA实现数据交互。多总线监控板卡的运行平台为便携式计算机，主要实现从各总线上接收数据后提交给主机有用户进行数据处理。在整个监控过程中，各总线监控卡的控制由运行于PC机上的监控板卡软件控制。

3 航空多总线测试系统的软件设计

总线监控软件在Windows XP操作系统下运行，操作界面友好，使用方便。具有易用性、可扩展性、和可移植性，便于功能扩展与维护。多总线测试设备上电或者复位后，软件程序首先啟动，进行系统初始化、上电自检正常后，根据用户设置的总线监控类型和监控通道创建并启动相应的监控任务，在记录数据的同时依据事先导入的ICD文件进行解析，在测试界面上分类显示数据的属性和内容。

4 关键技术研究

多总线监控系统涉及的关键技术有：（1）设计了一套通用的ICD数据库管理系统，所有总线数据的定义均按照特定的规范存储在该数据库里，测试时直接将测试的参数通过总线数据采集卡与通用ICD数据库相对应，计算机自动查找出对应的关系与逻辑，解决了个总线数据格式互不兼容的问题。（2）提出了一种基于多总线时间戳的数据联查方法，设计了一种自主检索、自主匹配需求的控制算法，实现了多总线联查方式下数据对比及分析，完成了多型总线的协同测试。

5 结语

本文提出了一种航空多总线测试技术，详细介绍了监控系统的硬件构架与软件设计方案。该监控系统的成功研制不仅能够在试验中暴露设计缺陷还能够在成熟应用后为机载设备的成品试验、飞行保障、故障定位与诊断排除等工作提供良好的技术手段。

参考文献

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[2]马存宝，朱媛婷，宋东.航空总线通用测试方法研究及应用[J].计算机测量与控制，2009， 17（10）：1 880-1882.

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