飞机航空电子系统综合验证平台研究.pdf

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2、趟工飞机航空电子系统综合验证平台研究ResearchonIntegratedTestPlatformforAVionicsSystemofAircraft中航工业第一飞机设计研究院周涛赵永库周涛硕士．助理工程师，主要从事机载网络研究和航空电子系统综合验证工作。现代航空电子系统综合验证存在于航空电子系统开发研制、集成测试、投入使用以及升级维护过程中，几乎贯穿于飞机整个生命周期。通过试验尽早暴露设计缺陷、发现问题，可以有效降低系统开发集成风险，缩短研制周期⋯。对于现代飞机而言，先进的航空电子系统可以执行越来

3、越多的任务，逐渐将飞行员从单调重复的飞行中解放出来口】。航空62航空制造技术·2015年第4期研究了飞机航空电子系统的综合验证平台，对全数字仿真平台、半物理仿真平台、全物理仿真平台的特点和作用进行简要分析，针对实际中应用最为广泛的半物理仿真平台进行详细分析，列出其主要组成部分和每部分的功能，对新一代航空电子仿真验证平台的需求进行了详细分析，从试验设计和试验执行2方面提出了改善方法，提出了分立式综合验证平台的思路，为飞机新生型号验证平台设计提供了借鉴oDoI：10．16080／i．issnl671—833x．2015．04．062电子系

4、统已经成为保证飞机安全和完成各种飞行任务不可或缺的部分，涉及学科广，更新换代快，能力不断提升，逐渐向模块化、综合化和智能化方向发展【3l，使系统的集成和综合验证成为一项更加复杂的系统_[程。综合验证是飞机型号研制过程中最为关键的环节，可以验证飞机的各种功能。性能是否满足设计要求，是确保满足用户需求的关键环节，日益受到用户和工业部门的重视。传统的综合验证平台环境下耗费大量人力、物力，导致型号研制周期变长、研制费用增长。为了节约成本，缩短研制周期，新时期对验证平台提出了更高的要求，而现代网络技术、通信技术、计算机技术及虚拟仪器等技术的快速

5、发展，为研制更加先进、高效、实用、完善的综合验证平台提供了条件H。本文针对航空电子系统，对几种综合验证平台进行了简述，重点分析了半物理综合验证平台的架构组成，并研究分析了新一代综合验证平台的需求和发展方向，为新型号验证平台建设提供了借鉴。综合验证平台简要分析航空电子系统综合试验验证是利用仿真与测试平台，逐步把航空电新视点子系统内部结构中的各分系统模型或设备实物按照系统设计的逻辑架构和物理架构集成起来，使在各种适当的外部环境中动态运行，从而验证系统是否满足功能与性能等设计要求：在航空电子系统的研制周期内，有全数字仿真综合、半物理仿真综合

6、和全物理系统综合3种验证平台，以保证在系统需求分析和设计阶段、软件开发阶段、子系统开发阶段和全系统综合阶段进行不同层级的综合测试，．全数字仿真是通过数学的方法，以纯软件形式存在于宿主机上实现仿真运行的一种方法，对于在系统的软硬件建立前发现问题、解决问题、减小项目风险有重要意义半物理仿真是通过激励器和仿真器提供某一航空电子设备T作的环境，从而完成对其功能、逻辑、控制、接口的验证，在整个航空电子系统集成过程中必不可少。全物理系统是将被测设备置于完全真实的运行环境，通过真实总线与其他设备和系统相连，利用仿真模拟外同传感器数据，完成系统综合验

7、证"】。以某型民用飞机研制过程为例，初期通过建立其显示控制系统以及与航空电子系统交联的其他系统接口的全数字仿真验证平台，验证显示控制系统的正确性、人机交互界面和显示资源分配的合理性、画面切换及系统接口的合理性与正确性等一全数字仿真灵活方便，在系统的需求分析、初步设计、详细设计和系统开发阶段发挥着重要作用，对民用飞机来说可以支持系统精度分析和分配、支持验证模型和算法的正确性、支持系统设计的优化与迭代、支持验证系统设计的正确性等，此外，对于军用飞机还可支持其作战概念、作战模式和作战需求的研究等半物理仿真和全物理系统对于航空电子系统这样的复

8、杂系统来说，只是一个相对的概念。如对于子系统或设备级的验证，当组成子系统的所有部件为真件时，可以认为这是一个子系统级的全物理仿真试验；在系统级的验证中，组成系统的所有子系统均为真件时，认为其是系统级的全物理仿真试验j一般认为试验室的航空电子系统验证平台是半物理仿真平台，广泛应用于航空电子系统研制、功能性能验证、升级维护等过程，可有效支持各项任务软件及其子系统的开发、调试和测试，系统集成测试，航空电子系统空中试验以及地面故障复现，提供适航认证及试飞支持、支持飞行员操作培训等。半物理仿真综合验证平台继承了全数字仿真综合验证平台的成果，转变

9、成为具有真实物理接口的验证平台．通常采用增量式的集成策略，关注点从每个子系统软硬件功能最终转移到大系统的整体功能，进而完成大系统集成测试j一般认为机上试验为全物理系统平台，在所有航空电子设备装机后，支持针对航空电子设备功