摘要：机载机电公共设备主要是由电源系统、起落架系统、环控系统、燃油系统、液压系统等构成。机载机电机电公共设备装机后，应当对电缆的综合管理计算机、传感器性能、配电功率装置供电功能、导通特性及其机载系统通信状态进行测试，以保障飞机安全、正飞行。本文针对手动测试的不足，对机载机电公共设备自动化测试技术进行探讨，希望能对相关人士提供参考。
关键词：机载机电公共设备；自动化；测试技术
1.引言
机载机电公共设备电缆导通特性传统测试过程中，主要是通过万用表或导通灯对电缆两端间电阻值进行测试，然而因为机载电缆数量较多，采用手动测量方式将会消耗大量的人力物力，也并不具备统一设备对机电公共设备实现全面的自动化测试设计。而机载机电公共设备自动化测试技术的应用，能够准确给出测试结果并生成报告，不仅有效提升了测试效率，也优化了资源配置。并且通过预留备用通道，基于框架式结构编程，使得自动化测试技术具备良好的扩展性。
2.测试场景分析
2.1机载电缆导通测试
电阻值Ｒ为机载机电公共设备电缆导通特性的主要参数。将延长电缆分别与被测机载延长电缆两端进行连接，加载恒定电流Ｉ与阻值为Ｒ１的延长电缆一端连接，电压值Ｕ与阻值为Ｒ２的延长电缆一端进行连接检测，机载机电公共设备电缆电阻为：Ｒ＝ＵＩ－（Ｒ１＋Ｒ２）（１）设定门限值为Ｒ０，如果Ｒ＜Ｒ０即代表机载电缆导通特性达到设计标准。
2.2综合管理计算机
综合管理计算机为机电公共设备的核心控制系统。综合管理计算机作为ＢＣ（总线控制器）通过１５５３与飞参、地面站、模拟飞控等（ＲＴ，远程终端）以及综检（ＢＭ，总线监视器）进行通信工作。
2.3全机配电功能测试
配电功率是全机配电的主要装置要素，与综合管理计算机之间通过ＲＳ４２２进行通信。所以，应当通过模拟综合管理计算机将上／断控制指令发送到配电功率装置上，并对供电状态进行接收与反馈，此外对被供电设备端电压进行检测，如果被供电的设备电压值在期望范围内，且指令与上／断电状态一致，则意味着配电功能达到设计标准。
2.4传感器数据测试
配电功率装置为传感器上电后，检测传感器输出信号达到理想状态。电气信号通常有脉冲量、离散量、模拟量等。脉冲量为占空比脉冲信号为０～２０ｋＨｚ为５０％频率的，离散量是地／开与高／开信号，模拟量为－１０～１０Ｖ电压信号。
2.5ＲＳ４２２数据接口测试
部分机载设备和综合管理计算机之间主要是利用ＲＳ４２２进行通信，为了对数据接口的正确性进行验证，应当对ＩＣＤ定义的内容及ＲＳ４２２的校验、奇偶校验位、波特率全方位的进行测试。所以，应当通过ＲＳ４２２模拟被测设备间与综合管理计算机进行数据收发与通信。
3.系统组成及工作原理
3.1系统组成
测试系统主要由软件和硬件两要素构成。通过对维护升级、成本控制及市场需求等要素的综合考虑，硬件设计方法中较为可行的是板卡＋工业控制计算机构型，主要是进行数据通信及功能测试，设计思路有：
１）因为部分板卡信号和机载信号特性存在差异，所以应当考虑调理信号；
２）采用适当的工业控制计算机；
３）依照测试场景标准有针对性的选择板卡；
４）延长电缆设计时，将机载设备和机柜进行连接，机载和导线型号应当保持一致；
5）为防止测试现场停电对于测试造成的危害，应当配置ＵＰＳ电源。
综上所述，硬件通常包括电缆、机柜、ＵＰＳ电源、信号调理箱、板卡及主控计算机。详情可见下表1。
表１ 板卡列表
3.2工作原理
机载机电公共设备电缆特性测试：开始测试前，首先应当对系统Ｒ１与Ｒ２进行测量。测试过程中应用层软件通过ＧＤＲ－３１６０卡将５０ｍＡ电流输出，电压采集端继电器卡与电流输出端继电器卡同时间段接入，第１组为电缆１６通道，在一直持续０．１秒后，应用层软件利用ＭＩＣ－３７１６卡对电路１６通电压值进行采集与计算，最终得出被测机电载电缆电阻值。上述操作全部完成后，将继电器卡向第２组１６通道进行切换。
传感器数据测试：利用ＢＳＴ２３２０８卡将传感器上电控制指令向配电功率装置进行发送，利用ＡＥＣ－ＣＴ－８、ＧＤＲ－３１５１、ＭＩＣ－３７１６对传感器输出的脉冲量、离散量以及模拟量信号进行收集，并结合传感器所在区域，采用适当的合格判据，并与测试结果进行比较，最终得出结论，并显示在界面并做成报告。
ＲＳ４２２数据接口测试：依据机载ＩＣＤ格式利用ＢＳＴ２３２０８卡向机载产品中含ＲＳ４２２数据接口的传送数据，并及时接收状态反馈信息，并利用校验、校验位、波特率、周期调整等形式，对ＲＳ４２２数据接口的正确性进行验证。
全机供电功能测试：依据机载ＩＣＤ标准，应用层软件可利用利用ＢＳＴ２３２０８卡将传感器上电控制指令向配电功率装置进行发送，从而实现对供电状态信息的收集与反馈。电压采集端继电器卡与电流输出端继电器卡同时间段接入，第１组为电缆１６通道，在一直持续０．１秒后，利用ＢＳＴ－３１２０１对电压进行采集。并将设备断电控制指令发送到配电功率装置上。上述操作完成后，将继电器卡向第２组１６通道进行切换，一直到机载机电公共设备的上／断电测试全部完成。
综合管理计算机１５５３通信测试：作为１５５３总线的ＢC，综合管理计算机包括综检、地面站等机载设备。测试系统依据机载ＩＣＤ格式进行数据发送，下图1为1５５３ 网络拓扑结构图。
图1 １５５３ 网络拓扑结构
4.测试过程及结果
4.1测试过程
为测评机载机电公共设备的性能使用效果，需要对其进行验证检测，并且对全机供电功能测试的项目进行必要的论述。首先需要连接电缆两端的测试系统以及机柜后面板和连接航插，少数传感器设备不参与该检测；然后开始运行测试系统，登录用户进入界面，选择需要测试的项目，进行初始化板卡；再次确定界面上的“开始检查”，应用软件将自动调用相关板卡并且完成该指示命令启动测试；最后通过查看报告显示界面，收取测试结果信息。除此之外，还应当点击“独立测试”进行单项测试。
4.2测试结果
全机供电功能测试显示界面共有7个标签页，其中包括电源系统、起落架系统、环控系统、燃油系统、液压系统等机电系统。研究表明，第４个标签页显示，此页共测试了４８项，其中１４项（第３、４、７、８、１１、１２、１９、２３、２４、２７、２８、３１、３２、３３行）没有完成测试，因为条件限制，１５项没有参与测试。通过与机上设备比较，通过的项目与被测设备上断电期望工作的状态基本一致，而没有通过的项目则为相应的基上未安装设备经。
5.结束语
终上所述，文章基于机载机电公共设备装机后的综合管理计算机、传感器性能、配电功率装置供电功能、电缆导通特性与其它相关系统通信状态的自动化测试技术，研究出了一套地面测试用途的测试系统。该测试系统在运行机电公共设备时，不仅能够全面自动化测试，还能够准确的给出结果并生成报告，具有应用推广价值。
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论文作者:孔祥坚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：测试论文; 机电论文; 设备论文; 电缆论文; 系统论文; 板卡论文; 信号论文; 《防护工程》2018年第21期论文;