一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及飞机机载设备检测仪器技术领域，具体为一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置及其测试方法。

背景技术

嵌入式训练机载数据链端机(以下简称“端机”)是某型飞机航电系统的重要机载设备，其主要功能是实现飞机与地面站之间交互作战训练所要求的数据信息，实现空地组网通信功能。作训任务过程中参训平台灵活入网、退网功能，对信息进行加解密，实现保密通信功能，具备频段管理功能，通过规划设置参训飞机使用的波道。端机内部除二次电源外，按功能可划分四个模块，分别为：发射单元；接收单元；数据处理单元；保密模块。端机作为某型飞机机载设备的重要组成部件，故障率高，且故障多由内部电路板插件上电子元器件故障或性能下降引起。

目前对端机的测试方法：将端机装上飞机，通过空间辐射用机上天线接收来自嵌训检查仪的射频信号完成组网后，端机通过无线信道向嵌训检查仪发送业务数据和网络注册消息，嵌训检查仪接收信号后显示机载成员组网状态并可进行业务数据接收处理，以此来判断端机工作是否正常。这种测试方法及据此开发的嵌训检查仪仅能满足功能性测试要求，无法实现端机的离机检测，无法定量检测端机的发射功率、灵敏度等性能指标，不利于端机内部的故障定位及修理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置及其测试方法。以实现端机的离机检测，可定量检测端机的发射功率、灵敏度等性能指标及内部各个性能模块的中间信号，实现对端机故障板件的准确诊断。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置，包括：

机柜；

控制计算机，设置在所述机柜上，用于设置激励源参数，产生输出激励信号，完成对被测端机输出的信号采集、测量，并对测试数据进行采集整理；

嵌训链激励器，设置在所述机柜上，通过LAN接口与所述控制计算机通讯连接，用于模拟地面端机与机载端机实现组网和收发数据功能，模拟网管设备进行网络规划，配合所述控制计算机进行丢包率及发送包数统计；

程控直流电源，设置在所述机柜上，通过LAN/RS232接口与所述控制计算机通讯连接，用于为被测端机提供电源；

功率计，设置在所述机柜上，通过LAN/RS232接口与所述控制计算机通讯连接，用于测量被测端机的发射功率；

测试接口，通过专用测试电缆分别与嵌训链激励器、程控直流电源、功率计、被测端机连接；

固定/可调衰减器，设置在所述机柜上，通过专用测试电缆分别与所述测试接口与被测端机连接，用于检测装置与被测端机之间的信号强度调节。

优选地，所述专用测试电缆包括射频电缆、低频电缆。

优选地，所述嵌训链激励器包括激励器面板、与所述激励器面板连接的电源模块、与所述激励器面板及电源模块连接的信道模块、与所述激励器面板及信道模块连接的通讯模块。

优选地，所述激励器面板包括激励器前面板和激励器后面板，所述激励器前面板上设置有与所述测试接口、信道模块连接的射频接口以及激励器电源开关，所述激励器后面板上设置有与所述控制计算机、通讯模块连接的LAN网口以及与外部电源、电源模块连接的交流电接口。

优选地，所述控制计算机内部包括机载数据激励软件、Gnd地面嵌训控制软件、Air机载信息处理软件。

一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置的检测方法，应用一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置，包括步骤如下：

步骤(一)将被测端机通过专用测试电缆与检测装置连接，连接好供电电缆，启动电源，检查直流电源输出值是否在正常工作范围内，打开控制计算机、嵌训链激励器、功率计电源开关；

步骤(二)控制计算机启动后，打开机载数据激励软件，完成软件配置；

步骤(三)打开Gnd地面嵌训控制软件，完成对嵌训链激励器的启动及自检，并将嵌训链激励器置于链路开启状态；

步骤(四)打开Air机载信息处理软件，完成被测端机的启动及自检，并将被测端机置于于链路开启状态；

步骤(五)Gnd地面嵌训控制软件界面显示已入网，组网成功；

步骤(六)组网成功后，进行多速率自适应接收、双天线接收、发射功率、灵敏度功能和性能指标测试；

步骤(七)完成测试后，关闭测试程序，关闭控制计算机、嵌训链激励器、功率计电源，关闭系统电源。

优选地，步骤(六)中多速率自适应接收的具体测试过程如下：

步骤(1)组网成功后，在Air机载信息处理软件界面上点击本地控制，在弹出的本地控制界面上，选择地空传输速率为R1、R2、R3、R4中的一种，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(2)在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，在弹出的本地控制界面上，选择地空传输速率为R1、R2、R3、R4中的一种，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(3)观察Gnd地面嵌训控制软件的实时丢包率分析界面，接收到的传输误包率不大于5％，即为合格。

优选地，步骤(六)中双天线接收的具体测试过程如下：

步骤(a)组网成功后，在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击实时分析，在弹出的界面上，实时看到机载端机的接收包数及统计的丢包率；

步骤(b)若丢包率不大于5％，则判定双天线接收功能正常，若丢包率大于5％，则判定双天线接收功能不正常。

优选地，步骤(六)中发射功率的具体测试过程如下：

步骤(A)组网成功后，在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，在弹出的界面上波道号选择1，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(B)在Air机载信息处理软件界面上点击本地控制，在弹出的界面上波道号选择1，发射功率选择0，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(C)读取功率计上的功率值，该值减去衰减器、电缆插损即为被测端机的发射功率。

优选地，步骤(六)中灵敏度的具体测试过程如下：

步骤(S1)在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，选择链路开关，在弹出的界面上选择平台地址181，链路开关开启，发射功率设置为22，点击设置，执行成功后显示命令执行成功，开启地面站链路开关；

步骤(S2)可调衰减器设置为0，用功率计测出激励器的发射功率记为A1；

步骤(S3)完成组网后，在Air机载信息处理软件界面上选择本地控制，在本地控制界面上选择波道号为1，传输速率分别按R1～R4设置，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(S4)点击实时分析，在弹出界面上观察机载端机的丢包率；

步骤(S5)增加可调衰减器的衰减量，再观察丢包率，在丢包率不大于2％的条件下，记录可调衰减器此时的最大衰减量为A2，灵敏度即为A1-A2。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过嵌训链激励器软件及测试控制软件辅以功率计、直流电源、嵌训链激励器、控制计算机等硬件资源实现了端机的离机检测，避免了以前测试需要提供真实机上环境的弊端，节约了测试成本，提高了测试效率。同时实现了发射功率、灵敏度等性能指标的定量测试，为端机的故障定位及修理提供了高效的测试方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明检测装置的结构示意图；

图2为本发明检测装置的系统组成框图；

图3为本发明中嵌训链激励器组成框图；

图4为本发明组网、多速率自适应接收测试连接图；

图5为本发明双天线接收测试连接图；

图6为本发明发射功率测试连接图；

图7为本发明灵敏度测试连接图；

图8为本发明测试流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。

如图1和图2所示，一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置，包括机柜、控制计算机、嵌训链激励器、程控直流电源、功率计、测试接口、固定/可调衰减器、专用测试电缆。

其中，所述机柜用于实现仪器资源的集约上架，提供线缆敷设空间，确保整套装置紧凑稳固。所述专用测试电缆包括射频电缆、低频电缆。

所述控制计算机设置在所述机柜上，所述控制计算机为系统控制中心，所述控制计算机内部包括机载数据激励软件、Gnd地面嵌训控制软件、Air机载信息处理软件。在控制计算机上运行测试程序，用于控制模块化仪器和专用测试设备，输出激励信号并测量被测端机响应，判断被测端机功能、性能是否正常。在测试过程中对测试资源进行统一调度，设置激励源参数，产生激励信号，并完成调理，并完成对被测端机输出的信号采集、测量。控制被测端机按照既定的程序完成测试，并对测试数据进行采集整理，有故障时可快速定位到故障组件。

所述嵌训链激励器设置在所述机柜上，通过LAN接口与所述控制计算机通讯连接，用于模拟地面端机与机载端机实现组网和收发数据功能，模拟网管设备进行网络规划，配合所述控制计算机进行丢包率及发送包数统计。

如图3所示，所述嵌训链激励器包括激励器面板、电源模块、信道模块、通讯模块。

其中，所述激励器面板包括激励器前面板和激励器后面板，所述激励器前面板上设置有与所述测试接口、信道模块连接的射频接口以及激励器电源开关，所述激励器后面板上设置有与所述控制计算机、通讯模块连接的LAN网口以及与外部电源、电源模块连接的交流电接口。

所述电源模块用于将外部输入的交流220v电源转换成激励器内部电路需要的直流28v，5v，通过电源线与激励器后面板上的电源接口连接，所述电源模块通过导线与信道模块连接。

所述信道模块具备自检、设置查询激励器工作参数、可模拟地面端机、机载端机实现组网和收发数据等基本功能，所述信道模块通过射频电缆连接到激励器前面板上的射频接口。

所述通讯模块是激励器与计算机之间进行数据通信和数据处理的模块,所述通讯模块通过LAN网口与所述激励器后面板连接。

所述程控直流电源设置在所述机柜上，通过LAN/RS232接口与所述控制计算机通讯连接，用于为被测端机提供电源。

所述功率计设置在所述机柜上，通过LAN/RS232接口与所述控制计算机通讯连接，用于测量被测端机的发射功率。

所述测试接口通过专用测试电缆分别与嵌训链激励器、程控直流电源、功率计、被测端机连接。如图2所示，图中，RF表示射频信号，所述功率计、嵌训链激励器采用射频电缆与所述测试接口连接；DC表示直流电源输出，所述程控直流电源采用电源线与所述测试接口连接。

所述固定/可调衰减器设置在所述机柜上，通过专用测试电缆分别与所述测试接口与被测端机连接，用于检测装置与被测端机之间的信号强度调节。如图2所示，图中，RF表示射频信号，所述固定/可调衰减器分别通过射频电缆与所述测试接口、被测端机连接。

如图8所示，一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置的检测方法，应用上述的一种嵌入式训练机载数据链端机检测装置，包括步骤如下：

步骤(一)将被测端机通过专用测试电缆与检测装置连接，连接好供电电缆，启动电源，检查直流电源输出值是否在正常工作范围内，打开控制计算机、嵌训链激励器、功率计电源开关。

步骤(二)控制计算机启动后，打开机载数据激励软件，完成软件配置。

步骤(三)打开Gnd地面嵌训控制软件，完成对嵌训链激励器的启动及自检，并将嵌训链激励器置于链路开启状态。

步骤(四)打开Air机载信息处理软件，完成被测端机的启动及自检，并将被测端机置于于链路开启状态。

步骤(五)Gnd地面嵌训控制软件界面显示已入网，组网成功。

步骤(六)组网成功后，进行多速率自适应接收、双天线接收、发射功率、灵敏度功能和性能指标测试。

具体地，如图4所示，多速率自适应接收的具体测试过程如下：

步骤(1)组网成功后，在Air机载信息处理软件界面上点击本地控制，在弹出的本地控制界面上，选择地空传输速率为R1、R2、R3、R4中的一种，点击设置，显示命令执行成功。

步骤(2)在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，在弹出的本地控制界面上，选择地空传输速率为R1、R2、R3、R4中的一种，点击设置，显示命令执行成功。

步骤(3)观察Gnd地面嵌训控制软件的实时丢包率分析界面，接收到的传输误包率不大于5％，即为合格。

如图5所示，双天线接收的具体测试过程如下：

步骤(a)组网成功后，在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击实时分析，在弹出的界面上，实时看到机载端机的接收包数及统计的丢包率。

步骤(b)若丢包率不大于5％，则判定双天线接收功能正常，若丢包率大于5％，则判定双天线接收功能不正常。

如图6所示，发射功率的具体测试过程如下：

步骤(A)组网成功后，在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，在弹出的界面上波道号选择1，点击设置，显示命令执行成功。

步骤(B)在Air机载信息处理软件界面上点击本地控制，在弹出的界面上波道号选择1，发射功率选择0，点击设置，显示命令执行成功。

步骤(C)读取功率计上的功率值，该值减去衰减器、电缆插损即为被测端机的发射功率。

如图7所示，灵敏度的具体测试过程如下：

步骤(S1)在Gnd地面嵌训控制软件界面上点击本地控制，选择链路开关，在弹出的界面上选择平台地址181，链路开关开启，发射功率设置为22，点击设置，执行成功后显示命令执行成功，开启地面站链路开关。

步骤(S2)可调衰减器设置为0，用功率计测出激励器的发射功率记为A1、

步骤(S3)完成组网后，在Air机载信息处理软件界面上选择本地控制，在本地控制界面上选择波道号为1，传输速率分别按R1～R4设置，点击设置，显示命令执行成功；

步骤(S4)点击实时分析，在弹出界面上观察机载端机的丢包率；

步骤(S5)增加可调衰减器的衰减量，再观察丢包率，在丢包率不大于2％的条件下，记录可调衰减器此时的最大衰减量为A2，灵敏度即为A1-A2。

步骤(七)完成测试后，关闭测试程序，关闭控制计算机、嵌训链激励器、功率计电源，关闭系统电源。

上述图4至图7中，L1-L5是射频电缆，网口表示网线连接；28V电源对外连接的为电源线，被测机载端机中的XS1是低频接口，采用低频电缆连接，XS2和XS3是射频接口，采用射频电缆连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。