專利名稱：飛行器集成測試通用接口檢測與控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種接口檢測與控制器，特別是一種飛行器集成測試通用接口檢測與控制器。
背景技術(shù)：
在航空航天飛行器地面集成測試實驗中，各個系統(tǒng)之間信號傳輸復雜，需要進行大量的數(shù)據(jù)交換。在測試時，這些信號需要連接到各種接口上，且能被檢測到，并進行分析和控制。眾所周知，接口設(shè)備多，在電聯(lián)測試時，檢測數(shù)據(jù)交互復雜，就需要人工將相應的接口連接到檢測設(shè)備上或與其斷開。當測試對象接口種類多且線路復雜時，這樣的工作非常繁瑣，必須對每條接線人工確認并進行手工插拔連接，按對應線路連接好后，再逐一進行檢查，這樣的實驗效率低下且易出錯。有些接口傳輸?shù)氖菑婋娏鞯?，會對操作人員生命安全造成威脅。傳統(tǒng)的接口管理方法是使用繼電器簡單的通斷接口，不能滿足復雜測試設(shè)備的要求，且對接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞讲涣私?，只能在接口?shù)據(jù)知道的前提下進行。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的飛行器測試接口復雜的不足，本實用新型提供一種飛行器集成測試通用接口檢測與控制器。利用模擬開關(guān)和A/D將輸入接口上的信號采集到從控制器上， 利用協(xié)議檢測算法，將采集的信號數(shù)據(jù)進行處理，判斷出信號屬于哪一類，并將處理的結(jié)果傳到主控制器，主控制器根據(jù)判斷結(jié)果，控制多路開關(guān)，將檢測出來的信號傳送的相應的收發(fā)器上，主控制器通過收發(fā)器檢測出信號的詳細信息，將信號通過串口上傳到上位機，完成信號監(jiān)測與控制。由于通過軟件遠程檢測和控制硬件接口，可以避免人工頻繁切換接口和控制接口通斷，實現(xiàn)遠程計算機自動識別接口協(xié)議類型，自動配置硬件接口開關(guān)、切換操作，并能按需求監(jiān)測接口數(shù)據(jù)并儲存。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種飛行器集成測試通用接口檢測與控制器，其特點是包括輸入接口 1 η、干擾屏蔽電路1 η、接口控制電路、協(xié)議檢測電路、數(shù)據(jù)監(jiān)測電路和用于連接上位機客戶端軟件的串口，所述接口控制電路包括，用于將輸入接口 1 η與其他具體接口聯(lián)通或斷開的繼電器陣列、多選一開關(guān)、通道選通控制電路；所述協(xié)議檢測電路包括，用于將輸入接口 1 η所傳輸數(shù)據(jù)的類型判斷結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路的模擬開關(guān)、A/D采集電路和從控制器；所述數(shù)據(jù)監(jiān)測電路包括多路開關(guān)、 CAN收發(fā)器、串口收發(fā)器、429收發(fā)器、1553B收發(fā)器和主控制器，用于將輸入接口 1 η的信號通過多路開關(guān)選通到對應的收發(fā)器上，主控制用于通過收發(fā)器統(tǒng)計信號數(shù)據(jù)及速率。本實用新型的有益結(jié)果是由于利用模擬開關(guān)和A/D將輸入接口上的信號采集到從控制器上，利用協(xié)議檢測算法，將采集的信號數(shù)據(jù)進行處理，判斷出信號屬于哪一類，并將處理的結(jié)果傳到主控制器，主控制器根據(jù)判斷結(jié)果，控制多路開關(guān)，將檢測出來的信號傳送的相應的收發(fā)器上，主控制器通過收發(fā)器檢測出信號的詳細信息，將信號通過串口上傳到上位機，完成信號監(jiān)測與控制。由于通過軟件遠程檢測和控制硬件接口，避免了人工頻繁切換接口和控制接口通斷，實現(xiàn)了遠程計算機自動識別接口協(xié)議類型，自動配置硬件接口開關(guān)、切換操作，并能按需求監(jiān)測接口數(shù)據(jù)并儲存。
3[0008]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明。
圖1是本實用新型飛行器集成測試通用接口檢測與控制器系統(tǒng)框圖。圖2是本實用新型飛行器集成測試通用接口檢測與控制器的系統(tǒng)工作流程圖。圖3是圖1中協(xié)議檢測電路祥圖。圖4是圖3的協(xié)議檢測流程圖。圖5是圖1中數(shù)據(jù)監(jiān)測電路祥圖。圖6是圖5的數(shù)據(jù)監(jiān)測流程圖。圖7是圖1中接口控制電路祥圖。圖8是圖7的接口控制流程圖。
具體實施方式
本實用新型主要針對航天航空中通用串行總線，提出一種通用接口檢測、監(jiān)測及控制電路。采用通用的串口 DB9傳輸數(shù)據(jù)，以減少各種不同接口之間轉(zhuǎn)換的復雜性，提高通用行，并為數(shù)據(jù)采集，軟件算法等的實施提供的方便。參照圖1 8，飛行器集成測試通用接口檢測與控制器包括輸入接口 1 η、干擾屏蔽電路1 η、接口控制電路、協(xié)議檢測電路、數(shù)據(jù)監(jiān)測電路和串口，串口型號RS232。信號通過輸入接口 1 η，經(jīng)過干擾屏蔽電路，到達接口控制電路。接口控制電路將要檢測一路信號接入到協(xié)議檢測電路，協(xié)議檢測電路通過協(xié)議檢測算法，檢測出輸入接口 1 η所傳輸數(shù)據(jù)的類型，并將檢測結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，并由數(shù)據(jù)監(jiān)測電路將檢測結(jié)果通過串口 RS232發(fā)送給上位機客戶端軟件。協(xié)議檢測電路檢測出輸入接口 1 η的協(xié)議之后，再由接口控制電路將檢測到輸入接口 1 η的信號傳給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，數(shù)據(jù)監(jiān)測電路統(tǒng)計信號的詳細信息，如數(shù)據(jù)流及傳輸速率等，并將檢測結(jié)果通過串口傳回上位機客戶端軟件。上位機客戶端軟件根據(jù)接收到輸入接口 1 η的信息，配置輸入接口 1 η的連通狀態(tài)，將配置指令通過串口 RS232傳給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，數(shù)據(jù)監(jiān)測電路根據(jù)指令配置接口控制電路，將輸入接口 1 η連接到指令要求的接口之上或斷開，完成接口的檢測和控制。飛行器集成測試通用接口檢測與控制器的系統(tǒng)工作流程(2. 1)判斷輸入接口 1是否有信號。若有，則采集輸入接口 1上各引腳電壓，分析通信協(xié)議類型，若沒有，檢測線路移位至輸入接口 2 ；以此類推，完成判斷輸入接口 1 η是否有信號。信號從輸入接口 1進入到接口控制電路，由接口控制電路將輸入接口 1的信號輸入到協(xié)議檢測電路中，再由協(xié)議檢測電路判斷是否有信號輸入？若有，則采集信號，若沒有，繼續(xù)判斷輸入接口 2中是否有信號輸入；以此類推，完成判斷輸入接口 1 η是否有信號輸入。(2.2)采集輸入接口 1 η各個引腳電壓，分析通訊協(xié)議類型。由協(xié)議檢測電路采集保存數(shù)據(jù)，并判斷通訊協(xié)議類型。(2.3)判斷輸入接口 1 η上的所有接口引腳是否檢測完畢，若是，將結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，并由其通過串口上傳協(xié)議檢測結(jié)果報文至上位機客戶端軟件，若否，繼續(xù)進行步驟(2. 1)判斷當前輸入接口 1 η是否有信號；[0030]由協(xié)議檢測電路對輸入接口 1 η進行處理，并判斷是否完成當前接口的協(xié)議檢測，若沒有，則繼續(xù)采集信號并進行協(xié)議檢測，若完成協(xié)議檢測，將協(xié)議檢測結(jié)果傳給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，并由數(shù)據(jù)監(jiān)測電路將檢測結(jié)果通過串口 RS232上傳給上位機客戶端軟件；(2. 4)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路通過串口 RS232上傳協(xié)議檢測結(jié)果報文至上位機客戶端軟件。由協(xié)議檢測電路將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中，數(shù)據(jù)監(jiān)測電路把檢測結(jié)果數(shù)據(jù)通過串口 RS232上傳到上位機客戶端軟件中。上位機客戶端軟件將檢測結(jié)果顯示在軟件界面上。(2. 5)等待用戶操作，生成用戶指令并下載至數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中。用戶可以通過上位機客戶端軟件，操作相關(guān)指令，上位機客戶端軟件將指令信息通過串口 RS232傳至數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中。(2. 6)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路判斷是否停止系統(tǒng)，若沒有，繼續(xù)進行步驟(2. 7)判斷是否為線路配置指令，若有，結(jié)束運行。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路根據(jù)指令內(nèi)容，進行相關(guān)動作，如指令是結(jié)束運行，則停止工作，進入休眠，若沒有接到此指令，按其他相關(guān)指令執(zhí)行。(2. 7)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路判斷是否為線路配置指令，若有，繼續(xù)進行步驟(2. 9)判斷是否停止數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，若否，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟(2. 5)等待用戶操作，生成用戶指令并下載至數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路判斷指令是否為線路配置指令。(2. 8)映射物理線路驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中根據(jù)線路配置指令，配置接口控制電路；(2. 9)判斷是否停止數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，若否，繼續(xù)進行步驟(2. 10)監(jiān)聽報文并開始計時，若是，結(jié)束運行。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路判斷是否有數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，若沒有，則停止工作，進入休眠，若有此指令，按相關(guān)程序執(zhí)行；(2. 10)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路監(jiān)聽報文并開始計時。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路根據(jù)協(xié)議信息監(jiān)聽報文，并開始計時；(2. 11)計算輸入接口 1 η監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路根據(jù)監(jiān)聽得到的報文信息，統(tǒng)計出結(jié)果；(2. 12)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路通過串口 RS232上傳監(jiān)測統(tǒng)計信息至上位機客戶端軟件。轉(zhuǎn)入執(zhí)行(2.9)判斷是否停止數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，并繼續(xù)判斷是否有上位機客戶端軟件發(fā)出停止數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，若有，系統(tǒng)工作結(jié)束，若沒有，繼續(xù)執(zhí)行(2. 10)監(jiān)聽報文并開始計時。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路將統(tǒng)計的結(jié)果通過串口 RS232上傳至上位機客戶端軟件，并監(jiān)聽是否有停止數(shù)據(jù)監(jiān)測指令，若有此指令，繼續(xù)監(jiān)測，若沒有此指令，判斷是否有停止系統(tǒng)指令， 并按指令執(zhí)行相關(guān)動作；(2. 13)監(jiān)測線路移位至輸入接口 2 η。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路開始監(jiān)測輸入接口 2 η ；(2. 14)終止線路監(jiān)測。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路終止線路監(jiān)測。[0053]協(xié)議檢測電路包括模擬開關(guān)、A/D采集電路和從控制器。接口控制電路將輸入接口 1 η的信號輸入到協(xié)議檢測電路的模擬開關(guān)上，從控制器控制模擬開關(guān)，逐次將輸入接口 1 η中的各個引腳接入到A/D采集電路，并測量各個引腳電壓值，保存所測的電壓值數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)測量完成后，運行協(xié)議檢測算法進行協(xié)議判斷， 并將檢測出輸入接口 1 η所傳輸數(shù)據(jù)的類型判斷結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，數(shù)據(jù)監(jiān)測電路通過串口 RS232將判斷結(jié)果反饋給上位機客戶端軟件。協(xié)議檢測流程(4. 1)數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中的控制器自檢。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路啟動自檢，并將自檢指令發(fā)給協(xié)議檢測電路中的從控制器，并等待從控制器將自檢結(jié)果反饋；(4. 2)判斷系統(tǒng)狀態(tài)是否健康。若否，執(zhí)行步驟(4. 11)報警，并生成系統(tǒng)故障報文，若是，繼續(xù)執(zhí)行步驟(4. 3)逐次接入輸入接口 1 η對應線路。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路分析從協(xié)議檢測電路反饋信息，結(jié)合自身自檢結(jié)果，判斷系統(tǒng)是否健康，若否，發(fā)出警報，若是，等待進一步指令。(4. 3)逐次接入輸入接口 1 η對應線路組在輸入接口 1 η中接入相關(guān)接插件。(4. 4)逐次采集輸入接口 1 η的各個引腳。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路向協(xié)議檢測電路中的從控制器發(fā)出啟動指令，從控制器開始工作， 控制模擬開關(guān)，逐次將輸入接口 1 η各個引腳接入到A/D采集電路，測量各個引腳電壓值。(4.5)判斷輸入接口 1 η所有引腳采集是否完畢，若是，繼續(xù)執(zhí)行步驟(4.6)存儲測量值并輸入邏輯處理單元，若否，返回步驟(4. 4)逐次采集測量引腳。從控制器判斷輸入接口 1 η各個引腳數(shù)據(jù)是否采集完畢，若是，儲存數(shù)據(jù)，若否， 繼續(xù)控制模擬開關(guān)，采集剩余引腳數(shù)據(jù)。(4. 6)從控制器存儲測量值并輸入邏輯處理單元。從控制器讀取測量值。(4. 7)判斷輸入接口 1 η是否有信號，若有，繼續(xù)執(zhí)行步驟(4. 8)計算分析測量值，檢測通訊協(xié)議，若沒有，返回步驟(4. 3)逐次接入輸入接口 1 η各接插件對應線路組。從控制器處理測量值，并判斷是測量值中是否有電壓數(shù)據(jù)，若有，分析測量值，若沒有，人工檢查輸入接口。[0070](4. 8)從控制器計算分析測量值，檢測通訊協(xié)議。從控制器根據(jù)測量值信息，執(zhí)行相應的檢測運算，檢測輸入接口 1 η的通訊協(xié)議。(4. 9)編碼測量結(jié)果，生成檢測結(jié)果報文。從控制器將協(xié)議檢測結(jié)果發(fā)到數(shù)據(jù)檢測中；(4. 10)編碼測量結(jié)果，生成檢測結(jié)果報文。由數(shù)據(jù)檢測電路通過串口 RS232將測量結(jié)果上傳到上位機客戶端軟件中。(4. 11)報警，并生成系統(tǒng)故障報文。數(shù)據(jù)檢測電路發(fā)出警報，并根據(jù)故障類型生成故障報文。[0078]數(shù)據(jù)監(jiān)測電路包括多路開關(guān)、CAN收發(fā)器、串口收發(fā)器、4 收發(fā)器、1553B收發(fā)器和主控制器。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中的主控制器配置接口控制電路，選擇具體的輸入接口 1 n，將其信號輸入到接口控制電路上，根據(jù)之前協(xié)議檢測的結(jié)果，將信號通過多路開關(guān)選通到對應的收發(fā)器上，主控制器通過收發(fā)器統(tǒng)計信號數(shù)據(jù)及速率，并將統(tǒng)計結(jié)果通過串口 RS232上傳給上位機客戶端軟件。數(shù)據(jù)監(jiān)測工作流程依以下步驟進行處理(6. 1)協(xié)議檢測電路將檢測到的輸入接口 1 η通訊協(xié)議，發(fā)送給數(shù)據(jù)監(jiān)測電路，
并由其上傳。數(shù)據(jù)監(jiān)測電路中的主控制器將協(xié)議檢測電路的檢測結(jié)果通過串口 RS232上傳至上位機客戶端軟件；(6. 2)上位機客戶端軟件解析檢測結(jié)果報文，并通過軟件顯示。上位機客戶端軟件解析協(xié)議檢測結(jié)果報文之后顯示結(jié)果；(6. 3)用戶選擇監(jiān)測線路，編碼生成監(jiān)測指令報文。上位機客戶端軟件根據(jù)用戶選擇監(jiān)測的輸入接口 1 η，將監(jiān)測指令轉(zhuǎn)換成串口指令格式；(6. 4)下載串口指令報文至主控制器。上位機客戶端軟件將串口指令通過串口 RS232下載到主控制器中；(6. 5)主控制器解析監(jiān)測指令，開始工作。主控制器根據(jù)監(jiān)測指令控制多路開關(guān)，選擇協(xié)議檢測電路的檢測結(jié)果對應的收發(fā)器開始監(jiān)測接口信號；(6. 6)判斷是否通訊錯誤。若否，則繼續(xù)進行步驟(6. 7)監(jiān)聽報文，并開始報文計算并計時，若是，依步驟(6. 11)報警，并生成通訊故障報文。主控制器判斷是否檢測到通訊錯誤，若有錯誤，報警，并生成通訊故障報文，若沒有通訊錯誤，開始監(jiān)測報文；(6. 7)主控制器監(jiān)聽報文，并開始報文計算并計時。主控制根據(jù)工作的收發(fā)器監(jiān)聽報文，統(tǒng)計計數(shù)并計時；(6. 8)主控制器計算線路通信統(tǒng)計結(jié)果，編碼生成監(jiān)測結(jié)果報文。主控制器根據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果，將結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口指令；(6. 9)串口 RS232上傳監(jiān)測報文至上位機客戶端軟件。主控制器通過串口 RS232將監(jiān)測結(jié)果上傳至上位機客戶端軟件；(6. 10)主控制器判斷是否終止監(jiān)測，若否，則繼續(xù)進行步驟(6. 6)判斷是否通訊錯誤，若是，監(jiān)測結(jié)束。主控制器根據(jù)上位機客戶端軟件發(fā)送的指令判斷是否為終止檢測，若不是，繼續(xù)判斷接口是否通訊錯誤，若是，結(jié)束檢測。(6. 11)報警，并生成通訊故障報文主控制器判斷存在通訊故障，開啟報警，并通過串口 RS232將通訊故障報文上傳至上位機客戶端軟件。接口控制電路包括繼電器陣列、多選一開關(guān)、通道選通控制電路。[0104]用戶通過上位機客戶端軟件，選擇輸入接口 1 η與其他具體接口的通斷及它們之間的連通情況，將指令通過串口 RS232發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路的主控制器，主控制器接收到指令之后，解析并按指令改變繼電器陣列，通過多選一開關(guān)將相應的接口聯(lián)通或斷開。接口控制電路工作流程依以下步驟進行處理(8. 1)用戶操作上位機客戶端軟件配置接口連接。用戶通過上位機客戶端軟件，選擇輸入接口 1 η和其他具體接口的通斷及它們之間的連通情況；(8. 2)編碼生成接口配置指令報文。上位機客戶端軟件根據(jù)用戶接口選擇，將指令轉(zhuǎn)換成串口指令格式；(8. 3)串口下載指令報文至主控制器。上位機客戶端軟件通過串口 RS232將指令信息發(fā)送給主控制器；(8. 4)主控制器解析接口配置指令，生成接口配置映射邏輯表。主控制器根據(jù)指令，配置接口控制電路，完成相關(guān)輸入接口通斷或相關(guān)輸入接口之間的連接情況；(8. 5)接口控制電路驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作，改變接口狀態(tài)。接口控制電路根據(jù)主控制器指令，配置相關(guān)繼電器陣列、多選一開關(guān)、通道選通控制電路按指令工作。(8. 6)主控制器判斷接口配置是否成功，若成功，則繼續(xù)進行步驟(8. 7)編碼生成配置完成報文，若不成功，進入步驟(8.9)報警并生成配置失敗文件。主控制器判斷接口配置是否按指令進行，如是，測生成指令配置成功文件，若否， 測報警并生成配置失敗文件；(8. 7)編碼生成配置完成報文。主控制器生成配置完成報文，并轉(zhuǎn)換成串口指令格式；(8.8)串口上傳報文至上位機。主控制器通過串口 RS232將配置完成報文上傳至上位機客戶端軟件中，并在上位機客戶端軟件中顯示。
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權(quán)利要求1. 一種飛行器集成測試通用接口檢測與控制器，其特征在于包括輸入接口 1 Π、干擾屏蔽電路1 η、接口控制電路、協(xié)議檢測電路、數(shù)據(jù)監(jiān)測電路和用于連接上位機客戶端軟件的串口，所述接口控制電路包括，用于將輸入接口 1 η與其他具體接口聯(lián)通或斷開的繼電器陣列、多選一開關(guān)、通道選通控制電路；所述協(xié)議檢測電路包括，用于將輸入接口 1 η所傳輸數(shù)據(jù)的類型判斷結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路的模擬開關(guān)、A/D采集電路和從控制器；所述數(shù)據(jù)監(jiān)測電路包括多路開關(guān)、CAN收發(fā)器、串口收發(fā)器、4 收發(fā)器、1553B收發(fā)器和主控制器，用于將輸入接口 1 η的信號通過多路開關(guān)選通到對應的收發(fā)器上，主控制器用于通過收發(fā)器統(tǒng)計信號數(shù)據(jù)及速率。
專利摘要本實用新型公開了一種飛行器集成測試通用接口檢測與控制器，用于解決現(xiàn)有的飛行器測試接口復雜的技術(shù)問題。技術(shù)方案是利用協(xié)議檢測電路中的模擬開關(guān)和A/D采集電路，將輸入接口上的信號采集到從控制器上，并判斷出信號屬于哪一類后，將判斷結(jié)果傳到數(shù)據(jù)監(jiān)測電路的主控制器，主控制器根據(jù)判斷結(jié)果，控制多路開關(guān)，將檢測出來的信號傳送的相應的收發(fā)器上，主控制器將收發(fā)器檢測出信號通過串口上傳到上位機，完成信號監(jiān)測與控制。由于通過軟件遠程檢測和控制硬件接口，避免了人工頻繁切換接口和控制接口通斷，實現(xiàn)了遠程計算機自動識別接口協(xié)議類型，自動配置硬件接口開關(guān)、切換操作，并能按需求監(jiān)測接口數(shù)據(jù)并儲存。
文檔編號B64F5/00GK201941981SQ201020532670
公開日2011年8月24日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者岳曉奎, 李彬, 蘇海峰, 袁建平 申請人:西北工業(yè)大學