CN106020167B - 一种基于gpib总线接口的防撞系统测试设备及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及TCAS机载防撞系统，本发明公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备，其具体包括输入信号模拟装置、输出信号测试装置、控制器和处理器，所述输入信号模拟装置通过GPIB总线输入接口连接被测设备，所述被测设备通过GPIB总线输出接口连接输出信号测试装置；所述控制器连接被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置，完成被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置的控制；所述处理器连接输出信号测试装置，完成输出信号的判定，并给出测试结果。本发明还公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试方法。

Description

一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备及其测试方法

技术领域

本发明涉及TCAS机载防撞系统技术领域，尤其涉及一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备及其测试方法。

背景技术

TCAS机载防撞系统的基本功能是周期地发射询问信号，询问ATCRBS(空中交通管制雷达信标系统)或S模式应答机（可报告高度）并侦听其应答。通过跟踪应答信息可得到高度、高度速率、距离、距离速率、距离加速度与方位，对应答信号进行计算分析，获取潜在的碰撞威胁，向机组人员提供相应的指示(咨询)以保证一定的安全间隔。

这些数据与当前TCAS灵敏度电平SL(该电平规定了飞机周围的保护程度)决定入侵飞机是否构成威胁。对各个有威胁的飞机进行单独处理以便根据航迹的数据及与其他可产生RA(决断咨询)的TCAS飞机协调的基础上定出最低的安全RA。若TCAS计算机的威胁测试逻辑认为某一附近飞机或可能构成潜在碰撞或近距离会合时，计算机的威胁测试逻辑将决定恰当的垂直机动或垂直机动的限制以保证TCAS飞机的安全间隔。

TCAS机载防撞系统属于TCASⅡ系统。其被测设备单元UUT设备包括ACAS收发主机、S模式应答机、控制盒、交通/决断显示器四个主要组件，根据安装平台的差异以及用户需求的不同，还可能包括接口适配器、信号交联盒等组件。

迄今为止，TCAS机载防撞系统UUT设备的测试是整机生产、故障件测试维修必经的流程。目前国内厂家的测试方式是通过通用仪器、专用仪器搭建，结合专用软件测试用例以及大量手动操作来完成。其缺陷是集成度不高、自动化程度低，耗费时间长。而国内市场上尚未有低成本的一体化TCAS机载防撞系统UUT功能、性能自动测试设备。

发明内容

针对现有技术中的测试设备不能实现自动一体化测试的技术问题，本发明公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备及其测试方法，此设备及方法应用到机载防撞系统被测试单元UUT的测试中，能自动实现多个测试设备的自动化测试。

本发明采用以下技术方案实现：

本发明公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备，其具体包括输入信号模拟装置、输出信号测试装置、控制器和处理器，所述输入信号模拟装置通过GPIB总线输入接口连接被测设备，所述被测设备通过GPIB总线输出接口连接输出信号测试装置；所述控制器连接被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置，完成被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置的控制；所述处理器连接输出信号测试装置，完成输出信号的判定，并给出测试结果。

更进一步地，上述测试设备还包括电源，所述电源电连接被测设备，用于给被测设备供电。在测试设备上设置电源，使得被测设备不需要自带电源就可以完成测试，方便测试人员操作。

更进一步地，上述测试设备还包括安装接口，所述安装接口设置在测试设备的壳体上，用于被测设备的接入。在壳体上设置安装接口，使得被测设备在接入时不破坏整机的结构，进一步方便测试人员操作。

更进一步地，上述测试设备还包括设置在测试设备上的分机数据交互总线接口，所述分机数据交互总线接口用于连接其他的测试设备。比如一个测试设备上连接第一被测设备，另外一个测试设备上连接第二被测设备，此时可以完成多个被测设备的同时测试，进一步提高了测试的效率。

本发明还公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、根据用户在交互界面选择的测试项目，控制器向输入信号模拟装置以及被测设备发出控制信号，输入信号模拟装置和被测设备根据控制指令产生相应的响应数据；步骤二、响应数据通过GPIB总线接口传输给输出信号测试装置，所述输出信号测试装置检测到输出信号后转化为处理器可识别的信号；步骤三、处理器根据测试项目，获取到对应的预期测试结果，并将预期测试结果与实际接收到的测试结果进行比较，判断测试结果是否满足要求。

更进一步地，上述被测设备为TCAS收发主机或者S模式应答机，用户在测试界面选择测试项目或按要求输入测试命令，根据接口协议向被测分机产生控制命令，使设备工作在不同模式下，产生相应的响应数据，测试软件通过检测通用仪表的输出信号来完成测试。

更进一步地，上述被测设备为控制盒，当读取到控制盒输出数据发生变化后，界面模拟并显示操作人员的设置过程，再由测试人员目视观测，确认每一步操作响应的正确性。

更进一步地，上述被测设备为交通决断显示器，界面提供虚拟显示器界面，操作人员根据测试需求对虚拟显示器界面进行操作，然后观测交通决断显示器的显示与软件界面给出的预期界面是否一致，然后人为给出结果的判定。

更进一步地，上述被测设备为接口适配器，接口适配器的检测是通过429板卡和信号转接分机模拟外部接口设备的输出信号，从而模拟设备工作在不同平台；信号转接分机接收来自被测设备的输出信号，与预先的合格判据对比，最终将测试结果上报显示界面，由测试界面自动给出测试结果。

更进一步地，上述被测设备为S模式地址编码盒，操作人员按照测试需求对被测S模式地址编码盒进行操作，信号转接分机读取操作结果后，将测试结果上报显示界面，在虚拟界面上提供操作人员动作的响应显示，最终人为给出结果判定并进行记录。

更进一步地，上述被测设备为背光电源控制器，操作人员控制测试界面，使电源控制分机向背光电源控制器供电，由测试界面给出手动测试方法的提示，用户使用三用表按照提示步骤进行手动测试，并与合格判据对比，人为给出测试结果并进行记录。

更进一步地，上述被测设备为全向天线、定向天线、S模式应答天线开关，用户使用三用表按照提示步骤进行手动测试，并与合格判据对比，人为给出测试结果。

更进一步地，上述方法还包括对多个分机同时进行测试时，检测设备通过构建通信总线，使各个分机能够完成产品级协同工作，并采集用户指定的测试指标的测试结果，在测试界面自动给出测试结果。

本发明的有益效果为：采用本发明的测试设备或者测试方法，能够实现自动一体化多个待测试设备的自动测试，降低了测试成本和测试人员的工作强度，提高了测试结果的准确性。随着国产化机载防撞系统产品的推广和交付用户使用，配装平台种类的增加，用户的装备保障性、维护性需求也在逐步增长。本发明能够覆盖现有TCAS II体制的机载防撞系统各个UUT组件，按全状态配置计算，能够实现UUT组件的自动化测试覆盖率达60%。能够有效满足用户的保障性、维护性需求；同时本发明的经济成本也较低，市场前景可观。

附图说明

图1为本发明的测试设备构造原理框图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本发明的实施方式作具体说明。

本发明公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备，其具体包括输入信号模拟装置、输出信号测试装置、控制器和处理器，所述输入信号模拟装置通过GPIB总线输入接口连接被测设备，所述被测设备通过GPIB总线输出接口连接输出信号测试装置；所述控制器连接被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置，完成被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置的控制；所述处理器连接输出信号测试装置，完成输出信号的判定，并给出测试结果。通过上述设备，实现机载防撞系统各个UUT组件的自动化测试，通过控制器进行自动控制，实现各个UUT组件的一体化测试，降低了测试系统的成本，同时减轻了测试人员的劳动强度。

如图1所示的本发明的其中一个实施例的结构示意图。图中的JZDDG03即防撞系统测试设备，JZDDG03是申请人为该产品（即基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备）定义的型号。

TCAS性能测试设备组件功能如下。

安装部件：完成被测件在内场测试仪的接入连接；使得被测设备在接入时不破坏整机的结构。

供电部分：被测件接入内场测试仪后对被测分机供电。

信号输入部分：被测设备接入内场测试仪后，使被测设备按照测试要求工作。信号输入包括两部分：第一是测试设备之间需要进行数据交互的信号；第二是被测设备工作必须的模拟信号，比如包括总线数据、离散数据和模拟数据等。

输出测试部分：被测设备在接入内场测试仪后，根据测试设备控制的方式进行工作，并产生不同的输出信号。本实施例中完成对输出信号的测试，一般包括三类信号：第一、被测设备工作时输出的射频信号；第二、被测设备工作时产生的总线数据输出；第三、被测设备工作产生的不需要数据交互而反映被测设备状态的信号。

工作控制部分：完成测试设备的控制、调度。

结果处理部分：完成对被测设备输出信号的处理和判定，给出测试结果。

分机数据交互总线：完成内场测试仪各个组件间的数据交互。

本发明还公开了一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、根据用户在交互界面选择的测试项目，控制器向输入信号模拟装置以及被测设备发出控制信号，输入信号模拟装置和被测设备根据控制指令产生相应的响应数据；步骤二、响应数据通过GPIB总线接口传输给输出信号测试装置，所述输出信号测试装置检测到输出信号后转化为处理器可识别的信号；步骤三、处理器根据测试项目，获取到对应的预期测试结果，并将预期测试结果与实际接收到的测试结果进行比较，判断测试结果是否满足要求。通过上述方法，可以实现不同的分机，TCAS性能检测设备的一体化，自动化测试。

针对机载防撞产品不同的分机，TCAS性能检测设备的测试工作原理如下。

TCAS收发主机、S模式应答机的测试：用户在测试软件界面选择测试项目或按要求输入测试命令，测试软件根据接口协议向被测分机产生控制命令，使设备工作在不同模式下，产生相应的响应数据，测试软件通过检测通用仪表的输出信号来完成测试。

控制盒的测试：控制盒接口总线为单向输出，因此控制盒的检测是操作人员设置控制盒的按键，由429板卡读取总线数据。测试软件界面提供虚拟控制盒界面显示，当读取到控制盒输出数据发生变化后，虚拟界面模拟显示操作人员的设置过程，再由测试人员目视观测，确认每一步操作响应的正确性。

交通决断显示器的检测：交通决断显示器的接口总线为单向输入。因此交通决断显示器的检测是：测试软件界面提供虚拟显示器界面，操作人员根据测试需求对虚拟显示器界面进行操作，然后观测交通决断显示器的显示与软件界面给出的预期界面是否一致，然后人为给出结果的判定。

接口适配器的检测：接口适配器有多个接口，分别是大气数据计算机数据、无线电高度数据、语音数据、飞参数据等，并根据安装平台不同，接口协议有所差异。所以接口适配器的检测是通过429板卡和信号转接分机等设备模拟外部接口设备的输出信号，从而模拟设备工作在不同平台的情况。信号转接分机接收来自被测设备的输出信号，与预先的合格判据对比，最终将测试结果上报显示界面，由测试软件界面自动给出测试结果。

信号交联盒的检测：信号交联盒有多个接口，分别与安装平台上各个同频段工作设备连接。用户根据需求在测试软件界面选择测试项目，测试软件按照测试要求模拟产生其他同频段设备工作输出信号，并检测信号交联盒输出信号是否符合要求，与预先的合格判据对比，最终将测试结果上报显示界面，由测试软件界面自动给出测试结果。

电源驱动盒的检测：操作人员控制测试软件界面使电源控制分机向电源驱动盒供电；并手动选择负载测试分机相应测试开关，负载测试分机判断电源驱动盒输出信号的各项指标，并将结果输出负载测试分机界面，由测试人员目视观测，确认测试结果并进行记录。

S模式地址编码盒的检测：S模式地址编码盒的控制信号是单向输出，因此测试软件提供虚拟S模式地址编码盒界面，操作人员按照测试需求对被测S模式地址编码盒进行操作，信号转接分机读取操作结果后，将测试结果上报显示界面，测试软件在虚拟界面上提供操作人员动作的响应显示，最终人为给出结果判定并进行记录。

背光电源控制器的检测：操作人员控制测试软件界面，使电源控制分机向背光电源控制器供电，由测试软件界面给出手动测试方法的提示，用户使用三用表按照提示步骤进行手动测试，并与合格判据对比，人为给出测试结果并进行记录。

全向天线、定向天线、S模式应答天线开关的检测：这三个小分机的检测由测试软件界面给出手动测试方法的提示，用户使用三用表按照提示步骤进行手动测试，并与合格判据对比，人为给出测试结果。

如果同时对多个分机进行测试时，TCAS性能检测设备通过构建通信总线，使各个分机能够完成产品级协同工作，并采集用户关注的测试指标的测试结果，在测试软件界面自动给出测试结果。

这里已经通过具体的实施例子对本发明进行了详细描述，提供上述实施例的描述为了使本领域的技术人员制造或适用本发明，这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是容易理解的。本发明并不限于这些例子，或其中的某些方面。本发明的范围通过附加的权利要求进行详细说明。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试方法，所述方法是基于GPIB总线接口的防撞系统测试设备实现的，其具体包括以下的步骤：步骤一、根据用户在交互界面选择的测试项目，控制器向输入信号模拟装置以及被测设备发出控制信号，输入信号模拟装置和被测设备根据控制指令产生相应的响应数据；步骤二、响应数据通过GPIB总线接口传输给输出信号测试装置，所述输出信号测试装置检测到输出信号后转化为处理器可识别的信号；步骤三、处理器根据测试项目，获取到对应的预期测试结果，并将预期测试结果与实际接收到的测试结果进行比较，判断测试结果是否满足要求；

所述被测设备为TCAS收发主机或者S模式应答机，用户在测试界面选择测试项目或按要求输入测试命令，根据接口协议向被测分机产生控制命令，使设备工作在不同模式下，产生相应的响应数据，测试软件通过检测通用仪表的输出信号来完成测试；

所述被测设备为控制盒，当读取到控制盒输出数据发生变化后，界面模拟并显示操作人员的设置过程，再由测试人员目视观测，确认每一步操作响应的正确性；

所述被测设备为交通决断显示器，界面提供虚拟显示器界面，操作人员根据测试需求对虚拟显示器界面进行操作，然后观测交通决断显示器的显示与软件界面给出的预期界面是否一致，然后人为给出结果的判定；

所述被测设备为接口适配器，接口适配器的检测是通过429板卡和信号转接分机模拟外部接口设备的输出信号，从而模拟设备工作在不同平台；信号转接分机接收来自被测设备的输出信号，与预先的合格判据对比，最终将测试结果上报显示界面，由测试界面自动给出测试结果；

所述被测设备为S模式地址编码盒，操作人员按照测试需求对被测S模式地址编码盒进行操作，信号转接分机读取操作结果后，将测试结果上报显示界面，在虚拟界面上提供操作人员动作的响应显示，最终人为给出结果判定并进行记录；

所述防撞系统测试设备包括输入信号模拟装置、输出信号测试装置、控制器和处理器，所述输入信号模拟装置通过GPIB总线输入接口连接被测设备，所述被测设备通过GPIB总线输出接口连接输出信号测试装置；所述控制器连接被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置，完成被测设备、输入信号模拟装置和输出信号测试装置的控制；所述处理器连接输出信号测试装置，完成输出信号的判定，并给出测试结果；

所述测试设备还包括安装接口，所述安装接口设置在测试设备的壳体上，用于被测设备的接入；所述测试设备还包括设置在测试设备上的分机数据交互总线接口，所述分机数据交互总线接口用于连接其他的测试设备。

2.如权利要求1所述的一种基于GPIB总线接口的防撞系统测试方法，其特征在于对多个分机同时进行测试时，检测设备通过构建通信总线，使各个分机能够完成产品级协同工作，并采集用户指定的测试指标的测试结果，在测试界面自动给出测试结果。