航空電子產(chǎn)品通用測(cè)試設(shè)備架構(gòu)研究

張旭洲 李林

摘要：隨著航空電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，各種航空電子產(chǎn)品層出不窮，航空電子企業(yè)所需的各種專用測(cè)試設(shè)備也越來越多，但是專用測(cè)試設(shè)備不可避免其開發(fā)周期長(zhǎng)、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(duì)某一類產(chǎn)品的通用化測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)縮短開發(fā)周期、節(jié)約研制成本、增強(qiáng)可替換性、提升設(shè)備利用率的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：航空電子產(chǎn)品；通用；測(cè)試設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：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(shù)的迅速發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，航空電子設(shè)備向數(shù)字化、綜合化、自動(dòng)化、智能化的方向快速發(fā)展[1]，飛機(jī)的電子信息化程度越來越高，各種航空電子產(chǎn)品層出不窮，可以說解開一架現(xiàn)代飛機(jī)的蒙皮，就會(huì)發(fā)現(xiàn)下面分布著密密麻麻的電線和各種電子部件[2]。這些機(jī)載電子產(chǎn)品在出廠前均需要進(jìn)行完善的測(cè)試，由于機(jī)載電子產(chǎn)品復(fù)雜度高，測(cè)試過程需要借助全自動(dòng)化的高精度測(cè)試設(shè)備，航空電子企業(yè)通常需要相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備，隨著航空電子產(chǎn)品型號(hào)的增多，相應(yīng)的也就需要越來越多的專用測(cè)試設(shè)備，但是專用測(cè)試設(shè)備不可避免其開發(fā)周期長(zhǎng)、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(chǎn)品測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)方法，從而實(shí)現(xiàn)縮短開發(fā)周期、節(jié)約研制成本、增強(qiáng)可替換性、提升設(shè)備利用率的目標(biāo)。

1.1機(jī)載電子產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備現(xiàn)狀

航空電子企業(yè)面對(duì)多元化的市場(chǎng)需求，旨在為用戶提供更好的服務(wù)，多采用定制化的開發(fā)模式，即根據(jù)不同的用戶要求，定制研發(fā)相應(yīng)的航空電子產(chǎn)品，例如針對(duì)不同的飛機(jī)，開發(fā)了若干型號(hào)的剎車控制器，由于這些剎車控制器的型號(hào)不同，企業(yè)又開發(fā)了與各型號(hào)剎車控制器相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備，這樣的情況帶來了以下問題：

1）開發(fā)周期長(zhǎng)：每次新研制一個(gè)剎車控制器相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備需要較長(zhǎng)的開發(fā)周期，無法滿足剎車控制器研發(fā)初期對(duì)測(cè)試設(shè)備的需求；

2）研制成本高：由于專用測(cè)試設(shè)備需求數(shù)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(chǎn)過程，造成新研專用測(cè)試設(shè)備成本較高；

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

4）利用率不高：根據(jù)航空電子企業(yè)的特點(diǎn)，并非所有型號(hào)的產(chǎn)品均能夠大量生產(chǎn)，如果企業(yè)一年內(nèi)僅僅生產(chǎn)幾臺(tái)某型號(hào)的剎車控制器，那么其相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備的使用次數(shù)也就屈指可數(shù)，其他大部分時(shí)間都處于閑置狀態(tài)，利用率極低。

1.2專用測(cè)試設(shè)備特點(diǎn)分析

針對(duì)同類航空電子產(chǎn)品，分析其專用測(cè)試設(shè)備的特點(diǎn)，可發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

1）信號(hào)類型相似：同類航空電子產(chǎn)品的測(cè)試設(shè)備，通常具有相似的信號(hào)類型；

2）測(cè)試方法相似：同類航空電子產(chǎn)品的測(cè)試設(shè)備，通?？刹捎孟嗤臏y(cè)試方法；

3）連接器不同：同類航空電子產(chǎn)品的測(cè)試設(shè)備，其電氣接口相似，但連接器的型號(hào)不同；

4）存在特殊信號(hào)：同類航空電子產(chǎn)品的測(cè)試設(shè)備，時(shí)常存在個(gè)別的特殊信號(hào)，這也是造成其通用性差的原因之一。

2通用測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)研究

2.1 通用測(cè)試設(shè)備架構(gòu)

企業(yè)可制定通用測(cè)試設(shè)備，要求系統(tǒng)設(shè)置時(shí)要達(dá)到兼容性的標(biāo)準(zhǔn)[4]，其中規(guī)定測(cè)試設(shè)備的通用物理架構(gòu)和電氣設(shè)計(jì)架構(gòu)。例如企業(yè)針對(duì)同類航空電子產(chǎn)品，規(guī)定其物理形式采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，機(jī)柜中各部分通用組件均采用標(biāo)準(zhǔn)物理尺寸，便于集成和更換。

在電氣架構(gòu)方面，可根據(jù)該類航空電子產(chǎn)品的電氣接口特點(diǎn)，總結(jié)出最常用的信號(hào)接口類型及數(shù)量，并將其設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)通用接口組件，開發(fā)“通用硬件組件”及“通用可配置驅(qū)動(dòng)軟件組件”。如圖1所示。

2.2通用測(cè)試設(shè)備組成

在前文提出的通用測(cè)試設(shè)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(biāo)準(zhǔn)通用接口，無論軟件還是硬件均以“搭積木”的方式進(jìn)行集成，只需要重新開發(fā)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(qū)動(dòng)軟件都是可以直接重復(fù)使用的，只需開發(fā)專用接口的驅(qū)動(dòng)軟件以及專用測(cè)試調(diào)度軟件即可。

2.3通用測(cè)試設(shè)備架構(gòu)優(yōu)勢(shì)

在這樣的架構(gòu)下開發(fā)測(cè)試設(shè)備，對(duì)航空電子企業(yè)而言，具有如下優(yōu)勢(shì)：

1）開發(fā)周期短：大部分通用接口的軟硬件均是可重用的單元，開發(fā)過程中僅需重新設(shè)計(jì)個(gè)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(jié)約了研制成本；

3）可替換性好：不同型號(hào)的專用測(cè)試設(shè)備，其通用接口部分可以進(jìn)行替換；

4）利用率高：可根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的特點(diǎn)，僅僅更換專用部分，就可將一個(gè)型號(hào)的測(cè)試設(shè)備重組為另一個(gè)型號(hào)的測(cè)試設(shè)備，提高了其硬件的利用率。

3結(jié)束語(yǔ)

航空電子企業(yè)按照一定的規(guī)劃和格局制定企業(yè)測(cè)試設(shè)備研制標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)通用化的測(cè)試設(shè)備，可有效地縮短研制周期、節(jié)約研制成本、增強(qiáng)可替換性、提升設(shè)備利用率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任代蓉，蔣成，胡學(xué)海.基于虛擬儀器技術(shù)的航空測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)及校準(zhǔn)[J].測(cè)控技術(shù)，2011， 30（11）：25-28.

[2] 牛文生. 機(jī)載計(jì)算機(jī)技術(shù)[M]. 北京： 航空工業(yè)出版社， 2013.

[3] 石山.飛機(jī)機(jī)電BIT技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010.

[4] 鄭培松.航空專用測(cè)試設(shè)備計(jì)量管理現(xiàn)狀與模式探討[J].中國(guó)計(jì)量，2015（8）：43-44.

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