飞机便携式外场测试系统体系结构研究
study on system structure for airplane portable line test system
(中航第一集团公司第634研究所，北京 100022)王 红 朱永波杨占才 张梅菊 刘 英
摘 要：首先给出了便携式外场测试系统的体系结构，然后分别介绍了测试系统硬件平台的构建、测试系统软件平台的构建，最后给出了硬件系统及软件系统各组成模块的功能描述。
关键词：便携式；外场测试；体系结构；专家诊断
abstract: firstly, the system structure for portable line test system is introduced, then the designs of the hardware system and system software are described. lastly, the module functions of the hardware and software system are presented.
key words: portable; line test; system structure; expert diagnosis
为提高军用飞机的战斗适用性，降低地面测试系统的复杂性和费用投入，上世纪70年代中期以来，美国的各主要战机均采用了bit（built in test）技术，提高了故障检测及隔离精度要求，扩大了测试范围，增加了数据记录及自动恢复能力，减少了地面保障设备的要求。但是，由于机内测试设备（bite）受规模和测试时间的制约，同时，由于bit一般只进行独立的自检性测试，无法与其他设备一起进行子系统级、系统级的检测和诊断等原因，bit存在较严重的虚警问题，不能复现（cnd）和再检正常（rtok）问题多年来一直困扰着美国空军，而且随着航空电子系统的复杂性增加，这个问题表现得越来越突出。不必要的lru（现场可更换单元）拆卸增加了后勤保障系统的负担，同时也增加了飞机出故障的可能性，降低了飞机的作战适用性。bit的虚警问题成为现役复杂武器系统战备完好性差、使用和保障费用高的主要因素。显然，仅仅依靠bit进行外场测试的方法存在明显的缺陷。
为了改善这种状况，美国空军开始大力发展便携式外场测试系统，在地面对飞机进行辅助测试，以弥补bit的缺陷。便携式外场测试系统的使用提高了美军外场测试的准确性，减少了外场错误拆卸，不仅大大降低了保障维护费用，还大幅度地降低了外场测试工作的劳动强度和对外场人员的技术要求，经济效益非常明显。
我国航空武器装备从上世纪80年代开始逐渐将测试性要求纳入装备研制要求当中，上世纪80年代后期，bit技术的发展及应用进入新的阶段。目前新一代航空电子设备及电源设备均采用了bit设计，并取得初步成果。但是，由于我国缺少开展测试性、可靠性及维修性工作的经验，大多数bit系统功能设计简单，导致bit系统的故障覆盖率、隔离度不高，同时也存在因虚警率高而造成大量误拆好设备的问题，严重影响飞机的战备完好性。美国昨天的问题可能就是我们今天和明天的问题，对bit的虚警应引起足够的重视。在测试领域中大力开展便携式外场测试系统的研究和研制，辅助机内测试，提高外场测试效率和效能，以期在最短的时间内准确地将故障隔离到lru,是十分必要的。
1 测试系统体系结构
根据项目研究的要求，本系统应是一个模块化设计，符合工业标准，有良好的通用性，便于扩展和升级的自动化测试系统。系统采用基于pxi先进总线结构的测试平台，开放式系统，可满足我国飞机外场测试及发动机各种测试要求。
便携式外场测试系统的主要任务是辅助bit解决机载设备的故障诊断问题。它可以通过从bit、1553b总线、机上测试点等多个来源获取数据，对航电设备、非航电设备进行测试诊断，将故障隔离到lru。对于挂在1553b总线上的电子设备，便携式外场测试系统可通过1553b接口与其相连，运行测试程序，对各电子设备进行故障诊断测试。机上电子设备如有rs-232接口（如计算机），也可通过rs-232电缆与测试系统通信。对飞机上不易拆卸的子系统，便携式外场测试系统还可以通过机上预留的测试点对飞机进行原位检测，将某些部件运动过程中或极限状态下测得的数据与设计数据或记录数据进行比较，判断部件状态是否完好。图1所示为便携式外场测试系统与飞机航电设备连接示意图。
图1 便携式外场测试系统与飞机航电设备连接示意图
图2所示为便携式外场测试系统体系结构示意图。系统包括模块化测试硬件和软件。硬件部分采用pxi模块化结构形式，而软件部分包括测试软件和专家诊断软件，采用基于com组件技术进行开发。
图2 便携式外场测试系统体系结构示意图
2 测试系统硬件平台的构建
所开发的系统以pxi总线便携式机箱（含嵌入式计算机）为主体，根据不同试验，选配不同采集、控制模块；软件集成为统一的整体，为不同试验提供不同选项。
2.1 系统硬件配置
系统采用航空军标级的便携式加固pxi测试系统，集成了加固性、便携性、扩展性的特点，并配置大功率后备电源，适合于飞
