飞机惯导组件自动测试系统研究

论文摘要

为了使飞机准确可靠地沿预定或既定航迹飞行,飞机上都配备完善的机载惯导系统。因而其工作的可靠性对于整个飞行过程中的安全具有重要的意义。飞机惯导组件测试是保证民航飞机安全性的一项重要内容。国内的检测设备多是由分立的测量仪器组成,测试过程大部分以手工进行操作记录,因而检测效率较低,误判率较高;其次,国外对民航飞机惯导组件的维修采取了技术垄断,对惯导的相关技术资料也采取了保护;再次,进口的测试台价格非常昂贵,以后的软件升级还需要额外付费。所以如何快速、精确地检测民航飞机惯导组件对于提高我国民航机务维修质量和效率都有积极的作用。本课题以此为出发点,通过对飞机惯导组件的结构和功能的分析与研究,以自动测试系统理论为指导,利用Labwindows/CVI软件平台,采用计算机技术,虚拟仪器技术,仿真技术等,开发了相关的专门组件,搭建了该测试系统,解决了分立仪器手工测试效率较低和进口测试台价格高昂的主要问题。本文的主要工作包括总结惯导组件测试步骤,制作ARINC429收发板卡,仿真惯导系统显示组件(ISDU)数据输入输出功能,研究系统BIT设计与板卡校验,编写各板卡在Labwindows/CVI下的驱动,搭建硬件平台,最后编写各测试步骤程序并完成测试和验证。从内容上首先介绍了自动测试系统、虚拟仪器和飞机惯导的基本知识。然后从硬件和软件两个方面介绍了系统的总体设计思想,详细介绍了硬件和软件各功能模块的具体实现。硬件功能模块包括ARINC429板卡、A/D板卡、电源板卡、同步信号板卡、数字I/O板卡、开关板卡以及各板卡在软件平台下的驱动和控制函数。软件模块主要包括ISDU组件仿真,软件结构设计,ARINC429信号收发面板设计,离散信号收发面板设计,同步信号发送面板设计,模拟信号收发面板设计等,最后通过搭建的测试系统对数据的测试,验证了该测试系统的可用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 自动测试系统
• 1.1.1 自动测试设备的发展阶段
• 1.1.2 自动测试系统的结构体系
• 1.2 虚拟仪器简介与构成
• 1.3 课题研究背景、意义及主要内容
• 1.3.1 课题研究背景和意义
• 1.3.2 国内外研究现状分析
• 1.3.3 课题研究目标及内容
• 第二章 飞机惯导组件的工作原理与测试参数
• 2.1 惯导系统基本组成
• 2.2 惯导系统的基本工作原理
• 2.3 惯导组件的输入和输出引脚
• 2.4 惯导组件的测试步骤
• 2.5 本章小结
• 第三章 测试系统硬件设计与板卡调用
• 3.1 硬件总体设计
• 3.2 ARINC429采集卡设计
• 3.2.1 ARINC429规范介绍
• 3.2.2 板卡的设计原理
• 3.2.3 硬件功能电路设计
• 3.2.4 驱动软件的编写
• 3.2.5 测试结果
• 3.3 模拟量A/D采集板卡
• 3.4 GPIB设备
• 3.5 同步信号板卡
• 3.6 电源板卡
• 3.7 数字I/O板卡
• 3.8 开关板卡
• 3.9 本章小结
• 第四章 测试系统软件设计
• 4.1 软件开发平台
• 4.2 惯导系统中ISDU组件数据输入功能仿真设计
• 4.2.1 ISDU组件功能描述
• 4.2.2 数据的输入与输出
• 4.2.3 仿真ISDU的数据输入
• 4.2.4 仿真数据的发送和接收过程实现
• 4.3 系统软件结构
• 4.4 系统测试面板设计
• 4.5 测试步骤程序设计举例
• 4.6 本章小结
• 第五章 测试系统BIT研究与系统运行结果
• 5.1 BIT设计准则
• 5.2 针对部分板卡的BIT设计思想
• 5.2.1 环绕BIT模块硬件设计
• 5.2.2 环绕BIT设计软件面板编写
• 5.3 功能板卡的校验
• 5.4 系统整体技术参数与实物图
• 5.5 系统整体运行步骤与结果
• 5.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介