航空電子產品通用測試設備架構研究

張旭洲 李林

摘要：隨著航空電子產業的飛速發展，各種航空電子產品層出不窮，航空電子企業所需的各種專用測試設備也越來越多，但是專用測試設備不可避免其開發周期長、研制成本高、可替換性差、利用率低等問題，該文旨在探索一種針對某一類產品的通用化測試設備的設計架構，從而實現縮短開發周期、節約研制成本、增強可替換性、提升設備利用率的目標。

關鍵詞：航空電子產品；通用；測試設備

中圖分類號：TP302 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）09-0269-02

Abstract： With the rapid development of avionics industry，a variety of avionics products emerge in an endless stream，and more special test equipment are need by avionics enterprises. It is unavoidable that special test equipment has such problems as long development cycle， high development cost， poor replaceability and low utilization rate.The purpose of this paper is to explore a design framework of general test equipment for a certain kind of product.So as to shorten the development cost，enhance the replaceability and improve the utilization rate of equipment.

Key words：avionics products； general； test equipment

1 概述

隨著航空技術的迅速發展，系統結構日益復雜，航空電子設備向數字化、綜合化、自動化、智能化的方向快速發展[1]，飛機的電子信息化程度越來越高，各種航空電子產品層出不窮，可以說解開一架現代飛機的蒙皮，就會發現下面分布著密密麻麻的電線和各種電子部件[2]。這些機載電子產品在出廠前均需要進行完善的測試，由于機載電子產品復雜度高，測試過程需要借助全自動化的高精度測試設備，航空電子企業通常需要相應的專用測試設備，隨著航空電子產品型號的增多，相應的也就需要越來越多的專用測試設備，但是專用測試設備不可避免其開發周期長、研制成本高、可替換性差、利用率低等問題，本文旨在探索一種通用化的航空電子產品測試設備設計方法，從而實現縮短開發周期、節約研制成本、增強可替換性、提升設備利用率的目標。

1.1機載電子產品測試設備現狀

航空電子企業面對多元化的市場需求，旨在為用戶提供更好的服務，多采用定制化的開發模式，即根據不同的用戶要求，定制研發相應的航空電子產品，例如針對不同的飛機，開發了若干型號的剎車控制器，由于這些剎車控制器的型號不同，企業又開發了與各型號剎車控制器相應的專用測試設備，這樣的情況帶來了以下問題：

1）開發周期長：每次新研制一個剎車控制器相應的專用測試設備需要較長的開發周期，無法滿足剎車控制器研發初期對測試設備的需求；

2）研制成本高：由于專用測試設備需求數量較小，通常僅需要1套或2套，其研制成本無法均攤至批產過程，造成新研專用測試設備成本較高；

3）可替換性差：這些不同型號的專用測試設備，雖然都是用于不同型號的剎車控制器的測試，但是由于其電氣接口的差異，無法相互替換，當某臺測試設備故障時，其他型號的測試設備也無法替換使用，給企業的科研生產帶來不便， 在一些緊急情況下，專用測試設備故障，已經成為提高裝備完好率和飛機出勤率的主要瓶頸之一[3]；

4）利用率不高：根據航空電子企業的特點，并非所有型號的產品均能夠大量生產，如果企業一年內僅僅生產幾臺某型號的剎車控制器，那么其相應的專用測試設備的使用次數也就屈指可數，其他大部分時間都處于閑置狀態，利用率極低。

1.2專用測試設備特點分析

針對同類航空電子產品，分析其專用測試設備的特點，可發現以下幾點：

1）信號類型相似：同類航空電子產品的測試設備，通常具有相似的信號類型；

2）測試方法相似：同類航空電子產品的測試設備，通常可采用相同的測試方法；

3）連接器不同：同類航空電子產品的測試設備，其電氣接口相似，但連接器的型號不同；

4）存在特殊信號：同類航空電子產品的測試設備，時常存在個別的特殊信號，這也是造成其通用性差的原因之一。

2通用測試設備設計研究

2.1 通用測試設備架構

企業可制定通用測試設備，要求系統設置時要達到兼容性的標準[4]，其中規定測試設備的通用物理架構和電氣設計架構。例如企業針對同類航空電子產品，規定其物理形式采用標準機柜，機柜中各部分通用組件均采用標準物理尺寸，便于集成和更換。

在電氣架構方面，可根據該類航空電子產品的電氣接口特點，總結出最常用的信號接口類型及數量，并將其設置為標準通用接口組件，開發“通用硬件組件”及“通用可配置驅動軟件組件”。如圖1所示。

2.2通用測試設備組成

在前文提出的通用測試設備的框架下，其組成可以分為通用部分和專用部分，可以看出其中通用部分均采用標準通用接口，無論軟件還是硬件均以“搭積木”的方式進行集成，只需要重新開發其中極少部分的特殊專用接口。

軟件方面也是如此，大部分通用接口的驅動軟件都是可以直接重復使用的，只需開發專用接口的驅動軟件以及專用測試調度軟件即可。

2.3通用測試設備架構優勢

在這樣的架構下開發測試設備，對航空電子企業而言，具有如下優勢：

1）開發周期短：大部分通用接口的軟硬件均是可重用的單元，開發過程中僅需重新設計個別的專用接口部分；

2）研制成本低：軟硬件的可重用性以及更短的研制周期，節約了研制成本；

3）可替換性好：不同型號的專用測試設備，其通用接口部分可以進行替換；

4）利用率高：可根據生產任務的特點，僅僅更換專用部分，就可將一個型號的測試設備重組為另一個型號的測試設備，提高了其硬件的利用率。

3結束語

航空電子企業按照一定的規劃和格局制定企業測試設備研制標準，開發通用化的測試設備，可有效地縮短研制周期、節約研制成本、增強可替換性、提升設備利用率。

參考文獻：

[1] 任代蓉，蔣成，胡學海.基于虛擬儀器技術的航空測試設備的設計及校準[J].測控技術，2011， 30（11）：25-28.

[2] 牛文生. 機載計算機技術[M]. 北京： 航空工業出版社， 2013.

[3] 石山.飛機機電BIT技術[M].北京：國防工業出版社，2010.

[4] 鄭培松.航空專用測試設備計量管理現狀與模式探討[J].中國計量，2015（8）：43-44.

【通聯編輯：謝媛媛】