航空电子软件分布式测试平台设计与实现

2021-06-18刘铭

电子测试 2021年8期

刘铭

（北京飞机维修工程有限公司成都分公司，四川成都，610201）

软件分布式测试平台就是指在局域网和Internet基础上，将分布于不同地点、独立完成特定功能的测试计算机连接起来，这样就可以实现计算机网络测试的各项工作，比如分散操作与测试资源共享等。为满足航空电子软件分布式测试平台的设计与实现，首先要了解该平台的技术原理，并对当下存在的问题进行分析，然后创设平台的实现环境，确保平台的设计与实现。

在研究航空电子软件分布式测试平台设计与实现时，以国航空客A330系列飞机为基础，将A330飞机机载娱乐系统组件测试平台作为研究对象，以软件分布式设计为理念，对系统设计与实现期间的关键要素进行探究。

1 A330飞机机载娱乐系统的组成

国航空客A330系列飞机机载娱乐系统的主要部件为：控制器AVC、服务器DSU-AM6、数据服务器组件DSUD2、座椅电子盒SEB、区域分配盒ADB、千兆区域分配盒ADB-G、固态放像机，共7个项目。上述部件为A330系列飞机THALES娱乐系统中的重要组成部分，为整个娱乐系统提供音频、视频节目的储存、分配、控制、播放。

本次研究的A330飞机机载娱乐系统组件测试平台，将为上述7个机件提供安全、高效的自动测试功能。

2 A330飞机机载娱乐系统组件测试平台实现的技术难点

■2.1 7种机件功能测试的系统集成难点

7种机件功能测试的系统集成是系统实现的难点之一。一般情况下，一组服务器或者网络设备是分布式系统的主要组成部分，但是在部署测试期间，发现系统平台架构比较复杂[1]，主要由测试控制计算机（主、从）、程控交流/直流电源、程控激励信号产生器、程控测量仪表、程控开关矩阵集合、电气接口组成，如何实现7种机件功能测试的稳定集成，确保功能测试的兼容性与稳定性也成为文章研究的重点。

■2.2 测试平台自主控制难点

系统平台自主控制难点主要表现为音/视频发生、混频、合成调制、谐波分析、功率解调、音/视频分离等功能的可靠处理与协调，确保在实际应用中的可靠性与自主控制是重点与难点所在。

■2.3 手动测试转为自动测试的难点

分布式测试平台涉及到的硬件繁杂，使得测试流程控制难度加大。在手动测试转为自动测试过程中，由于系统和应用程序多，存在跨平台，还需对网络设备进行控制，使得自动测试难度较高。测试结果验证比较复杂，分布式系统实现自动化测试，需要对测试脚本进行收集，对测试结果的正确性进行验证。

3 A330飞机机载娱乐系统组件测试平台实现的技术难点的应对策略

■3.1 7种机件功能测试的系统集成

此测试平台主体构架由：测试控制计算机（主、从）、程控交流/直流电源、程控激励信号产生器、程控测量仪表、程控开关矩阵集合、电气接口组成。

采用SMART（standard module avionics repair and test）的概念，以ARINC-608A 为构建标准，将7种UUT功能测试所需的多种不同资源（测量向量部件、激励源、电源等）集成到统一的平台系统之中，利用ARINC 626标准ATLAS语言与标准C语言的对应关系编写平台自主控制程序与LINUX从机控制程序，控制此平台首先由主控计算机通过执行对应件号UUT的平台自主控制程序，控制资源分配箱，通过资源分配箱实现测试资源的合理分配。在测试资源合理分配的基础之上，再由主控计算机控制对应件号UUT的适配箱与机件进行内部通讯，同时控制LINUX从机实现与对应件号UUT（所有此项目UUT内部均安装LINUX操作系统）手册要求的指令控制，机件通过控制指令，使用分配到资源，完成手册测试要求的指令输入与结果反馈，完成多个机件的自动功能测试，有效提高了设备利用率和工作效益，解决了7种机件功能测试的系统集成这一技术难点[2]。

■3.2 测试平台自主控制

■3.3 将CMM手册中的手动测试转为自动测试

本次开发维修能力的THALES娱乐系统设备有别于其他的机载电子部件，其内部集成了LINUX操作系统。因此测试台在常规的ATE架构的基础上，采用了跨平台开发和应用技术，利用两台计算机，采用一主一从的组网方式，主机采用WINDOWS系统，控制安装有LINUX系统的一台从机，在主机的WINDOWS系统上即可完成从机LINUX系统应用软件开发和控制运行，从而自动完成手册测试要求的指令输入与结果反馈，实现了多操作系统、多网络协议的运用[3-5]。但由于windows操作系统与Linux操作系统之间存在的差异，在机件运行与数据采集过程中有时间延迟，因此通过测试样本，进行了大量的数据分析与对比，找到了时间延迟的规律，协调了程序之间的运行节奏，最终调试出了一套可以兼容双操作系统的测试软件，实现了手动测试转自动测试的功能。多操作系统构架框图如如图1所示。

图1 多操作系统构架框图

4 优势分析

■4.1 设计了一种全新的测试系统架构

此项目设计了一个全新的测试系统架构（图2），系统将7种UUT功能测试所需的多种不同资源（测量向量部件、激励源、电源等）集成到统一的平台系统之中，利用平台自主控制程序与LINUX从机控制程序，完成平台自主控制，资源合理分配，同时控制LINUX从机实现与对应件号UUT手册要求的指令控制，完成手册测试要求的指令输入与结果反馈，实现多个机件的自动功能测试，有效提高了设备利用率和工作效益。

图2 测试平台主体构架

■4.2 实现了全新自动测试模式

将离散的信号输入转为信号自动调制输入；将手动键入Linux命令转为自动控制运行。手册要求的测试方法，需将各种离散音/视频信号源通过人工调制后输入。测试台通过LabWindows CVI在应用层的开发，通过平台自主控制程序将各种信号源进行自动调制后输入，实现了将离散的信号输入转为信号自动调制输入的模式。

此外由于本项目涉及到的所有UUT内部均安装LINUX操作系统，手册要求在测试过程中需要人工键入多种Linux指令对机件进行操作，过程十分繁琐，效率较低。因此，本项目在常规的ATE架构的基础上，采用了跨平台的开发和应用技术，利用两台计算机，采用一主一从的组网方式，主机采用WINDOWS系统，控制一台安装有LINUX系统的从机，通过控制LINUX从机，完成手册要求的Linux指令自动输入与反馈，实现了多操作系统、多网络协议的运用，替代了人工输入的工作，有效的节省了人工成本，提升了工作效率。