CN107193741A - 一种通用航空电子任务***产品测试验证环境 - Google Patents

一种通用航空电子任务***产品测试验证环境 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，包含通用仿真激励区、专用测试区和分布式通信网络，所述通用仿真激励区包含仿真组件，仿真所需测试验证环境的测试激励数据并接入到分布式通信网络；所述专用测试区包含接口转换单元，将被测航电任务产品接入到分布式通信网络；所述分布式通信网络采用基于数据分发服务的中间件技术对接入的仿真激励数据和被测航电任务产品通过数据主题进行耦合，监测过程数据和分析结果。本发明采用开放式结构，只需配置接口转换单元和少量的仿真组件就能为不同专业的专业技术产品提供验证环境，最大程度减少了重复性建设，经济性可观，同时也大大缩短了测试验证环境的开发周期。

Description

一种通用航空电子任务***产品测试验证环境
技术领域
本发明涉及航空电子任务***相关产品的综合仿真测试与验证评估领域，提出了一种采用开放式架构、配置灵活、扩展性良好的通用测试验证环境构建思路。
背景技术
航空电子任务***产品的测试评估通常通过试飞实验或地面仿真验证手段，从经济性考虑，由于试飞实验成本较高，因此运用信息技术和网络技术在实验室内构建航空电子任务测试验证环境得到广泛的应用，通过高覆盖度的地面测试验证实验能够确保产品在装机前得到充分的功能、性能测试。
目前航空电子任务***产品测试验证环境的构建一般依托项目实施或专业建设，不同的项目需要实施各自的验证环境，此外针对专业技术领域的测试验证环境一般依托专业实验室建设，各个专业方向的验证环境独立建设并自闭环，相互没有交联。例如信息融合、辅助决策、飞行管理等专业实验室为满足专业技术产品的测试验证要求，建立相应的验证实验环境，如附图1所示。
这种情况下，航空电子任务***的研制单位往往需要建立多个独立的专业技术(或产品)的验证环境，在环境建设过程中难以避免重复建设问题，例如多个环境均需配置飞行仿真设备、传感器仿真设备、战场环境仿真设备、视景仿真设备等。为解决上述问题，本发明提出了一种采用开放式结构的通用航空电子任务***产品测试验证环境。
发明内容
本发明的发明目的在于提出了一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，该测试验证环境具有开放式结构、可灵活配置、功能组件化等特点，通过资源配置及功能扩展能够快速满足不同专业技术产品的测试需求，减少了测试验证环境的开发周期，同时避免重复建设。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，包含通用仿真激励区、专用测试区和分布式通信网络；
所述通用仿真激励区包含若干个仿真组件，通过对各仿真组件的组合仿真仿真器件，构建所需测试验证环境的测试激励数据并接入到分布式通信网络；
专用测试区包含若干个接口转换单元，每个接口转换单元对应一类被测航空电子任务***产品，接口转换单元将被测航电任务产品接入到分布式通信网络；
分布式通信网络包含若干个测试配套组件，分布式通信网络采用基于数据分发服务的中间件技术对接入的测试激励数据和被测航电任务产品通过数据主题进行耦合，使用所需的测试配套组件监测过程数据和分析结果。
优选地，若干个仿真组件分别为战场环境仿真组件、传感器仿真组件、飞行仿真组件、航电仿真组件、视景仿真组件、动力***仿真组件、惯导仿真组件、友机仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、信息融合组件、大气机仿真组件。
优选地，通用仿真激励区构建的测试验证环境有：信息融合测试验证环境、飞行管理测试验证环境、飞行管理测试验证环境；其中，
信息融合测试验证环境所需使用的仿真组件有：战场环境仿真组件、飞行仿真组件、惯导仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、视景仿真组件；
飞行管理测试验证环境所需使用的仿真组件有：飞行仿真组件、视景仿真组件、大气机仿真组件、惯导仿真组件；
飞行管理测试验证环境所需使用的仿真组件有：战场环境仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、信息融合组件。
本发明仿真的测试验证环境灵活通用、功能易扩展，支持***集成测试。测试验证环境采用开放式结构，只需配置接口转换单元和少量的专用仿真组件就能为不同专业的专业技术产品提供测试验证环境，最大程度减少了重复性建设，经济性可观，同时也大大缩短了测试验证环境的开发周期。本发明提出的理念可推广应用于各类军用产品***的测试验证环境建设，开发类似于美军“灵巧快速全球作战保障(ARGCS)”计划中的多军种通用、规模可扩的测试平台。
附图说明
图1为现有技术中分离式专用测试验证环境的示意图；
图2为实施例中所述通用电子任务***产品测试验证环境的示意图；
图3为实施例中信息融合测试测试验证环境构型；
图4为实施例中飞行管理测试测试验证环境构型；
图5为实施例中辅助决策测试测试验证环境构型；
图6为实施例中分布式通信网格所采用的DDS通信模型的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
(1)测试验证环境构成
附图2为本实施例所公开的一种通用航空电子任务***产品测试验证环境的架构框图，通用航空电子任务***产品测试验证环境由“通用仿真激励区”、“专用测试区”通过“分布式通信网络”连接组成。
“通用仿真激励区”生成各专业航空电子任务***产品测试验证所需的测试激励数据并接入到分布式通信网络。
“专用测试区”通过配置接口转换单元将被测的航空电子任务***产品接入分布式通信网络，实现与通用仿真激励区的交互。
“分布式通信网络”采用基于数据分发服务的中间件技术对接入的测试激励数据和被测航电任务产品通过数据主题进行耦合，使用所需的测试配套组件(如总线数据记录分析设备)监测过程数据和分析结果。
(2)测试验证环境功能组件化
“通用仿真激励区”需要大量的仿真器件支持，本实施例将各项专业航空电子任务***产品测试所需的仿真器件按功能拆分成仿真组件，例如典型的仿真组件包括：战场环境仿真组件、传感器仿真组件、飞行仿真组件、航电仿真组件、视景仿真组件、动力***仿真组件、惯导仿真组件、友机仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、信息融合组件、大气机仿真组件等，各仿真组件以应用形式驻留在“通用仿真激励区”中的通用处理资源中，仿真组件的数量可按需动态增减，并支持升级更新维护。
以信息融合、飞行管理、辅助决策三类航空电子任务***产品的测试验证为例说明各测试验证环境的实现方式。
信息融合测试验证环境(需要但不限于)：战场环境仿真组件、飞行仿真组件、惯导仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、视景仿真组件；
飞行管理测试验证环境(需要但不限于)：飞行仿真组件、视景仿真组件、大气机仿真组件、惯导仿真组件；
辅助决策测试验证环境(需要但不限于)：战场环境仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、信息融合组件；
(3)环境中各分布式网络节点的动态组网和自适应连接
多个仿真组件与被测航空电子任务***产品作为网络节点接入分布式通信网络，节点间数据传输采用基于数据分发服务(DDS,Data Distribution Service)的中间件技术，分布式网络节点间按信息交互需求使用以数据为中心的API直接读写数据，各节点间只通过数据主题进行耦合，而无需关注相互拓扑关系，网络节点的增减无需额外配置修改，实现节点间动态组网和自适应连接。
DDS通信模型如附图6所示，DDS以数据为中心的发布/订阅(DCPS)模型构建了一个共享的“全局数据空间”的概念，所有的数据对象都存在于此空间中，分布式节点使用主题(Topic)名称来指定它想要读或写的数据，通过Topic识别实现分布式网络环境下的动态组网和数据的按需多点分发，满足复杂***的实时和高速数据交换要求。
(4)测试环境构型灵活可组、通用性强
针对不同的被测航空电子任务***产品，对通用仿真激励区的仿真组件进行配置后即可支持相应的测试验证工作。此外基于DDS的数据按需多点分发服务，仿真组件产生的测试激励数据可激励多个被测航空电子任务***产品同时开展测试验证工作，也支持各测试对象间的互联互通与集成测试。
例如：
开展信息融合测试时，信息融合类的航空电子任务***产品***(被测对象)通过配置接口转换单元将接入分布式通信网络，接收“通用仿真激励区”生成的测试激励数据，通过接入分布式通信网络的测试配套组件，如POP显示、数据记录与监控组件等，用来监测过程数据和分析结果，如附图3所示意，带有底色背景的为进行信息融合测试时所需的组件模块。
开展飞行管理测试时，飞行管理类的航空电子任务***产品(被测对象)通过配置接口转换单元将接入分布式通信网络，接收“通用仿真激励区”生成的测试激励数据，通过接入分布式通信网络的测试配套组件，如EFIS显示、数据记录与监控组件等，用来监测过程数据和分析结果，如附图4所示意，带有底色背景的为进行飞行管理测试时所需的组件模块。
开展辅助决策时，信息融合类和飞行管理***类的测航空电子任务***产品转变为测试激励功能组件和“通用仿真激励区”共同向辅助决策类的航空电子任务***产品(被测对象)发送必要的数据激励，如附图5所示意，带有底色背景的为进行辅助决策测试时所需的组件模块。
(5)本实施例所构建测试验证环境的优势：
通过“通用仿真激励区”功能组件化，最大限度复用公共功能组件，避免了重复性建设，也缩短了测试验证环境的开发周期。
基于DDS消息中间件的分布式通信网络连接“通用仿真激励区”和“专用测试区”，测试环境中各节点间只通过主题进行耦合，而无需关注各节点间的交互拓扑关系，降低了***复杂度，具有配置灵活、易扩展等特征，带来了经济性优势。
基于DDS的数据按需多点分发服务，多个被测对象可同时开展测试验证工作，支持***级互联集成测试。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，包含通用仿真激励区、专用测试区和分布式通信网络，其特征在于：
所述通用仿真激励区包含若干个仿真组件，通过对各仿真组件的组合仿真仿真器件，构建所需测试验证环境的测试激励数据并接入到分布式通信网络；
所述专用测试区包含若干个接口转换单元，每个接口转换单元对应一类被测航空电子任务***产品，接口转换单元将被测航电任务产品接入到分布式通信网络；
所述分布式通信网络包含若干个测试配套组件，分布式通信网络采用基于数据分发服务的中间件技术对接入的测试激励数据和被测航电任务产品通过数据主题进行耦合，使用所需的测试配套组件监测过程数据和分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，其特征在于若干个仿真组件分别为战场环境仿真组件、传感器仿真组件、飞行仿真组件、航电仿真组件、视景仿真组件、动力***仿真组件、惯导仿真组件、友机仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、信息融合组件、大气机仿真组件。
3.根据权利要求2所述的一种通用航空电子任务***产品测试验证环境，其特征在于所述通用仿真激励区构建的测试验证环境有：信息融合测试验证环境、飞行管理测试验证环境、飞行管理测试验证环境；其中，
信息融合测试验证环境所需使用的仿真组件有：战场环境仿真组件、飞行仿真组件、惯导仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、视景仿真组件；
飞行管理测试验证环境所需使用的仿真组件有：飞行仿真组件、视景仿真组件、大气机仿真组件、惯导仿真组件；
飞行管理测试验证环境所需使用的仿真组件有：战场环境仿真组件、飞行管理组件、任务规划仿真组件、传感器仿真组件、友机仿真组件、信息融合组件。
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