航空电子系统的自动化设计

宋显威

(中国航空工业空气动力研究院 实验技术部，哈尔滨 150001)

航空电子系统的自动化设计

宋显威

(中国航空工业空气动力研究院 实验技术部，哈尔滨 150001)

从航空电子系统的构成分析出发，认为航空电子系统的主体设计思想应重点包括集中管理模式、坚持以数据为重点及配置测试设备。航空电子系统的有效功能应包括相关设备管理、收集相关数据、数据存储功能、数据表现功能、数据回放功能以及相关权限的管理制度。以此为依据，航空电子系统的自动化系统应重点包括收集功能模块、分析辨别模块以及科学管理模块。

航空电子；地面试验；测试系统

1 航空电子系统的自动化设计分析

航空电子系统是世界各国开展科技竞争的一个重要领域，它在新型飞机的设计过程中占有重要的地位，也是决定飞机飞行能力的重要参考指数之一。电子系统是飞机研发领域中技术难度最大的一个领域。毫不夸张地说，电子系统的领先完全可以代表一个国家飞机制造领域的先进程度。电子系统技术大体上由综合技术和系统试验技术构成，其中电子综合技术主要包括系统综合技术、数据处理技术、电子显示与控制技术等构成。而系统综合技术则主要包括模拟试验，该模拟实验主要包括动态模拟、环境模拟、条件模拟、实战模拟等。本文主要探讨电子系统的数字、混合信号的自动化技术，它的应用主要是在航空飞机电子系统的研发过程中，它的作用主要是应对带有数字模拟信号或者完全的数字信号的系统之内的设计功能，这些功能主要应用在航空领域。

2 主体设计思想

2.1 集中管理模式

集中管理模式就是针对因为环境和相关的硬件技术的影响，由检测系统直接分布在单元上开展节点的数据测试工作。但在实际的测试过程中，由其中的某一个节点来进行集中统一的管理。

2.2 坚持以数据为重点

因为数据库具有强大的安全保密功能、方便查询以及系统稳定性较强等优势和特点，这就能使相关的测试系统更容易优化配置、管理和记录各项数据，还能提供运行时的相关数据在数据库中进行安全存储。同时，为了支持更多的试验测试系统能够独立安全的运行，可在数据库的设计实验中，充分考虑某个数据库的服务器应对多个服务的支持运行。

2.3 配置测试设备

不同的试验任务有不同的检测要求。所以，在进行系统测试的过程中，应该根据检测的要求开展相对灵活的配置工作，对每一个节点测试设备的要求，都要进行相对合理的信息采集和分析。在配置的过程中，更应该充分考虑到优化各种相关的设置人机交流界面，应该用相对较少的操作任务来完成更多的系统优化配置要求，应该更多的加入有关的智能设置要求。

3 有效的功能运用

测试系统能够针对许多的常用总线和非总线的数据资料开展检测工作，其中主要包含MIL-STD-1553、ARINC429、ГОСТ18977等主要的信号类型。同时在设计的过程中，应该采用分布式的检测方法， 就是该系统应该在计算机系统上进行操作任务时，使用SQLSERVER数据库作为核心数据库，这样能够真正的实现分布式信息的采集和检测。在任务的运行过程中，可以对其中的某一个节点开展资源配置， 在配置的过程中，相关的信息能够利用自动的信息更新来找到其他的一个节点，就可分别安排一个节点开展针对不同数据信息的采集任务，这样能够达到在任意的一个节点上进行有目的地审查相关的数据资料。所有的硬件部分可以根据信号的类型以单独驱动模块的形式独立存在。如果硬件发生了变化，也可增加更多的创新驱动模式。这样可以使系统的配置更加合理和优化，也需要更多的任务变化，只是需要更多的改变相关的配置数据结构，才能比较容易的完成系统的结构设置。

3.1 相关的设备管理

应该根据当前的测试任务，安排适当的测试设备，可以根据当前的设置要求在节点计算机上的系统内安排其他的节点设备进行采集或者不采集。但是，对于ARINC429和另外一些串行通信的接口，应该需要更多的采集信息通道，这样的设置能够让数据试验的管理系统来直接调配安装。

3.2 收集相关的数据

根据相关的测试设备，能够依照配置的节点进行相关技术信息的处理，同时能够做到同步的存储在任何一个节点缓冲带中。如果使用的内存达到最大值时，就可以根据情况，适当的将一部分数据信息提前保存在某个作为缓冲的临时文件之中，这样能够确保系统的安全稳定。使用最先进的采集数据信息模块，该模块能够实时动态的显示出模块内存内数据的情况。既能根据采用的实时信息网的情况，达到资源的共享，也能为内存的实时使用创造条件。同时，采用相关的网络信息时，能够达到共享资源内存为这个节点的共享提供条件，也能通过其他的传播到别的节点上。

3.3 数据的存储功能

数据信息的存储功能就是指在某一模块中，既能以相对的一个周期进行读取自身内存的缓冲区的数据，也能将其全部的数据一并存储到数据库中，实现释放内存的功能。

3.4 数据的表现功能

在节点进行实时显示的过程中，对于数据的采集，这些数据应该从自身节点上的资源共享中取到内存中，这些不是本节点的收集数据，应该由映射的协议进行数据的同步显示。同时，显示的窗体应该有相对良好的交互接口，这样能够方便有效的查看相关的数据。

3.5 数据的回放功效

就是针对记录的数据，可以依据每次试验的正确选择进行数据的回放功能。

3.6 相关权限的管理制度

对于客户的管理应该具有明确的使用制度，对于管理员和用户模式进行有效的管理设置。对于管理员应该具有一切管理操作权力，并且由管理员具体实施相关用户的操作管理，对管理权限进行严格的设置，同时可以存储到权限的数据库当中。可以将操作的权限划分为以下几个层次：其一，管理员负责的权限：能够控制和完成全部的操作。其二，高级客户：能够具体完成安全管理之外的全部操作。其三，普通客户：能够访问安全管理系统以外的操作系统。用户的账号和使用的密码应该用加密的形式存储在数据库中，同时规定每个用户都能够单独自行修改自己的密码。

4 自动化设计系统的组成

4.1 收集功能模块

可以根据检测任务对数据收集和检测的要求，进行查询设备数据库，要明确每个节点的收集和检测任务，并且根据现在的装置任务对设备的通道提出具体的要求， 制定严格的指定设备和通道接收数据， 传输到一个指定的共享内存中。

4.2 分析辨别模块

通过分析界面，可以设置出应该分析的仿真数据块，并且结合实时的分析确定出数据的理论值，运用人机界面的实时显示，能够实现科学的分析辨别。

4.3 科学管理模块

自动系统能够对数据库的资料和信息进行科学的管理，通过数据库内的信息读取可以操作该模块。在操作的过程中，应该对数据库的操作进行优化处理。根据大量采集信息的处理过程，能够对此模块进行数据处理，并且能够保证数据的完整性。

5 结语

根据相关的调查研究，可以看出自动化系统的设计研制将是未来航空电子系统发展的重要趋势，也是未来航空竞争的重点。相信未来我国的航空电子系统自动化设计水平将达到世界一流的水平。

[1] 宁伟.通用航空总线实时测试与分析技术研究[D].西安：西北工业大学，2016.

[2] 蔡福喜.基于模块化设计思想的测控系统框架设计[J].测试技术，2009，28(1)：45-46.

Automated design of avionics system

SONG Xian-wei

(Department of Experimental Technology, Aeronautical Aeronautic Research Institute, Harbin 150001, China)

Based on the analysis of the avionics system, it is considered that the main body of the avionics system design should focus on the centralized management mode, stick to the data as the key to configure test equipment. The effective functions of the avionics system shall include the relevant equipment management, collection of relevant data, data storage function, data representation function, data playback function and the relevant authority management system. Based on this, the automation system of avionics system should focus on the collection of functional modules, analysis and identification modules and scientific management module.

Avionics; Ground test; Test system

2016-09-23

宋显威(1983-)，男，学士，在读工程硕士，工程师。

V279

B

1674-8646(2016)24-0030-02