一种试飞前1553B数据总线试验方法

技术领域

本申请属于总线试验技术领域，特别涉及一种试飞前1553B数据总线试验方法。

背景技术

试飞是在真实环境下进行科学研究和产品试验的过程。首次试飞前，需要进行试飞准备和地面滑行两项工作。试飞准备包括试验改装、地面试验和试飞培训等多个内容。其中，地面试验应对数据总线的安全性和可靠性进行充分验证。

MIL-STD-1553B(Digital inteRTal time division command/responsemultiplex data bus)是一种数据总线，为传输提供一套编解码的标准，原本是美军航空电子综合系统的标准总线，被用来为各种系统之间的数据和信息的交换提供媒介。我国GJB289A-1997《飞行器内部时分制指令/响应型多路传输数据总线》正是引用了这个标准。目前它是国际公认的数据总线标准，在国际上多种类型三代机上应用。

针对1553B总线试验，国际上，欧洲航空标准(ECSS)发布的Interface andcommunication protocol for MIL-STD-1553B data bus onboard spacecraft讲述了1553B总线接口和通信协议。国内，GJB 289A多路数据总线网络机上地面测试方法讲述了机上地面的部分试验；冯收、凤雷等开展了物理层和数据链路层的部分试验；欧剑开展了网络端点信号质量的试验。分析可知，一方面，目前缺少体系化的1553B数据总线试验方法，即试验项的全集，另一方面，目前缺少与试飞需求相关的1553B试验项。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种试飞前1553B数据总线试验方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种试飞前1553B数据总线试验方法，包括：

执行总线外观检查，总线外观检查试验为地勤开展的外观检查，包括：绝缘层外观检查、电缆安装位置检查、电缆连接器连接状态检查；

执行总线链路层试验，总线链路层试验为针对总线的链路层有效性的试验，包括：合法的命令字响应试验、要求的方式命令响应试验、终端地址的识别试验、终端数据缓冲能力试验、最小消息间隔响应试验、更换有效指令试验、超时控制试验；

总线应用层试验，总线应用层试验为针对总线的应用层有效性的试验，包括：噪声抑制试验、BC方式指令试验、BC状态字试验、BC广播指令试验、BC通讯功能试验、RT状态字试验、RT通讯功能试验、总线负载试验、延迟时间试验、平均等待时间试验；

试飞前需求试验，试飞前需求试验为试飞特殊需求的试验，包括：长时间压力试验、大负载压力试验、拓扑显示试验、拓扑变化试验、热备份切换试验、FTI数据显示试验、FTI数据记录试验、FTI数据筛选试验；

试飞前故障注入试验，试飞前故障注入试验为试飞安全性试验，包括：数据反转试验、数据无效试验、奇偶校验错误试验、同步头错误试验、字长错误试验。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，一方面涵盖了1553B数据总线常规试验项，另一方面满足了试飞需求，同时考虑到试飞所属研制流程末端，对总线物理层和总线电气特性层试验项进行了删减，从而保证了试飞前总线1553B数据总线试验的正确性和完整性。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的试飞前1553B数据总线试验方法流程图；

图2是本申请一个实施方式的总线外观检查流程图；

图3是本申请一个实施方式的总线链路层试验流程图；

图4是本申请一个实施方式的总线应用层试验流程图；

图5是本申请一个实施方式的试飞前需求试验流程图；

图6是本申请一个实施方式的试飞前故障注入试验流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种试飞前1553B数据总线试验方法，主要包括总线外观检查1、总线链路层试验2、总线应用层试验3、试飞前需求试验4、试飞前故障注入试验5模块。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，总线外观检查是指地勤开展的外观检查。如图2所示，通过绝缘层外观检查11、电缆安装位置检查12、电缆连接器连接状态检查13，完成总线外观检查1试验验证。

具体的，总线外观检查包括以下步骤：

S1、执行绝缘层外观检查11；

试验步骤为：

(1)按照机上安装位置，将总线节点排序；

(2)按序检查电缆外部绝缘层表面；

(3)按序检查屏蔽层、热缩管件。

合格判据为：电缆外部绝缘层表面不应由划伤和破损情况，屏蔽层不应裸露，热缩管件完好，不应有缺口和开裂。

S2：执行电缆安装位置检查12；

试验步骤为：

(1)按照机上安装位置，将总线节点排序；

(2)按序检查电缆安装位置顺序；

(3)按序检查安装位置固定点。

合格判据为：电缆在机上的安装位置满足相关机型技术条件的要求、顺序正确，各安装位置处的固定点无松动。

S3：执行电缆连接器连接状态检查13；

试验步骤为：

(1)按照机上安装位置，将总线节点排序；

(2)按序检查连接器的连接状态；

(3)按序检查电缆的连接状态。

合格判据为：连接器应处于连接状态，电缆及连接器无挤压变形并且保持清洁。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，线链路层试验2是指针对总线的链路层有效性的试验。如图3所示，通过合法的命令字响应试验21、要求的方式命令响应试验22、终端地址的识别试验23、终端数据缓冲能力试验24、最小消息间隔响应试验25、更换有效指令试验26、超时控制试验27，完成总线的链路层试验2验证。

具体的，线链路层试验2包括以下步骤：

S1：执行合法的命令字响应试验21；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的两个RT节点；

(3)分别在BC-RT和RT-RT传输模式下发送有效合法命令字、无效命令字；

(4)检测命令字的通过性和失效性。

合格判据为：RT可以对接收到的各种命令字做出正确的响应。

S2：执行要求的方式命令响应试验22；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC分别发送上一状态字、发送器关闭、取消发送器关闭和复位远程终端方式命令；

(4)检测RT的输出结果。

合格判据为：RT可以对接收到的各种命令字做出正确的响应。

S3：执行终端地址的识别试验23；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC向非法的远程终端地址值发送命令字；

(4)检测RT的输出结果；

(5)BC向合法的远程终端地址值发送命令字；

(6)检测RT的输出结果。

合格判据为：RT不响应非法的终端地址命令字。

S4：执行终端数据缓冲能力试验24；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC向RT发送数据字；

(4)检测RT的数据缓冲能力。

合格判据为：RT接收最大字计数。

S5：执行最小消息间隔响应试验25；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC向RT背靠背发送两个数据字；

(4)检测RT返回状态字的忙位置低；

(5)若忙位置高，增加消息间隔时间，直至忙位置低，然后记录该间隔时间。

合格判据为：RT可以响应BC发送的两消息间的最小消息间隔是4.0us。

S6：执行更换有效指令试验26；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC向RT发送有效的接收命令字；

(4)BC向RT发送数据字；

(5)在最后一个数据字没发送完时，再次发送有效的命令字；

(6)检测RT是否执行更换有效命令字。

合格判据为：RT执行更换有效指令字功能。

S7：执行超时控制试验27；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC向RT发送有效的接收命令字，BC向RT发送数据字；

(4)设置时间超时，检测RT是否具备超时暂停功能。

合格判据为：RT有超时暂停的功能，阻止超过800.0us的信号传输。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，总线应用层试验3是指针对总线的应用层有效性的试验。如图4所示，通过噪声抑制试验31、BC方式指令试验32、BC状态字试验33、BC广播指令试验34、BC通讯功能试验35、RT状态字试验36、RT通讯功能试验37、总线负载试验38、延迟时间试验39、平均等待时间试验40，完成总线应用层试验3验证。

具体的，总线应用层试验3包括以下步骤：

S1：执行噪声抑制试验31；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点(测试器仿真)；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)测试器注入频带为1.0kHz～4.0MHz，有效值为140mV的高斯白噪声；

(4)检测RT的最大字差错率。

合格判据为：RT的最大字差错率≤10-7。

S2：执行BC方式指令试验32；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点(测试器仿真)；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC发送不带数据字方式指令、带数据字发送型方式指令和带数据字接收型方式指令；

(4)检测RT的响应。

合格判据为：RT可以正确响应BC的指令。

S3：执行BC状态字试验33；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点(测试器仿真)；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC发送指令字；

(4)检测RT的状态字。

合格判据为：RT正确识别状态字中有关状态位的能力。

S4：执行BC广播指令试验34；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的两个RT节点；

(3)BC发送广播指令；

(4)检测两个RT的响应。

合格判据为：RT对广播指令正确响应。

S5：执行BC通讯功能试验35；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)RT发送数据字；

(4)检测BC的通讯功能。

合格判据：BC实现对消息ICD及配置表的完整解析，包括消息ID、源地址、源子地址、目的地址、目的子地址、字长/方式命令字、通道(冗余A/B)、命令字1、命令字2、状态字1、状态字2、消息计数、错误计数、负载数据。

S6：执行RT状态字试验36；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC发送广播指令；

(4)检测RT的响应。

合格判据为：RT正确识别状态字中状态位。

S7：执行RT通讯功能试验37；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC发送数据字；

(4)检测RT的通讯功能。

合格判据：RT实现对消息ICD及配置表的完整解析，包括消息ID、源地址、源子地址、目的地址、目的子地址、字长/方式命令字、通道(冗余A/B)、命令字1、命令字2、状态字1、状态字2、消息计数、错误计数、负载数据。

S8：执行总线负载试验38；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)根据总线配置表，节点间相互通信；

(4)检测总线负载。

合格判据：总线负载与理论分析值吻合。

S9：执行延迟时间试验39；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)根据总线配置表，节点间相互通信；

(4)检测信源处信息启动时间与接收点处执行时间的差值。

合格判据为：延时时间在理论范围内。

S10：执行平均等待时间试验40；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)根据总线配置表，节点间相互通信(非周期消息)；

(4)检测平均等待时间。

合格判据为：平均等待时间在理论范围内。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，试飞前需求试验4为试飞特殊需求的试验。如图5所示，通过长时间压力试验51、大负载压力试验52、拓扑显示试验53、拓扑变化试验54、热备份切换试验55、FTI数据显示试验56、FTI数据记录试验57、FTI数据筛选试验58，完成试飞前需求试验4验证。

具体的，试飞前需求试验4包括以下步骤：

S1：执行长时间压力测试51；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)配置总线发送配置表；

(4)运行时长8小时；

(5)检测总线通信的正确性。

合格判据为：运行8小时后，异步流消息内容正确，错误计数器计数正确。

S2：执行大负载压力测试52；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)BC、RT间发送数据包，设置负载90％；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：在大负载压力下，消息内容正确。

S3：执行拓扑显示试验53；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)检测总线拓扑的正确性。

合格判据为：总线拓扑设备数量显示正确。

S4：执行拓扑变化试验54；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)增加1个节点；

(4)检测总线拓扑的正确性；

(5)减少1个节点；

(6)检测总线拓扑的正确性。

合格判据为：在节点数量变化状态下，总线拓扑设备数量显示正确。S5：执行FTI(飞行参数)数据显示试验55；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置总线配置表，进行数据通信；

(4)检测FTI数据显示的正确性。

合格判据为：FTI数据显示正确。

S6：执行FTI(飞行参数)数据记录试验56；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置总线配置表，进行数据通信；

(4)检测FTI数据记录的正确性。

合格判据为：FTI数据记录正确。

S7：执行FTI(飞行参数)数据筛选试验57；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置总线配置表，进行数据通信；

(4)检测FTI数据筛选的正确性。

合格判据为：FTI数据筛选正确。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，试飞前故障注入试验5为试飞安全性试验。如图6所示，通过数据反转试验61、数据无效试验62、奇偶校验错误试验63、同步头错误试验64、字长错误试验65，完成试飞前故障注入试验5验证。

具体的，试飞前故障注入试验5包括以下步骤：

S1：执行数据反转试验61；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置数据反转，即0xFFF为0x000；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：RT可以正确识别数据反转。

S2：执行数据无效试验62；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置数据无效(应用定义)；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：RT可以正确识别数据无效。

S3：执行奇偶校验错误试验63；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置奇偶校验位反转；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：RT可以正确识别奇偶校验错误。

S4：执行同步头错误试验64；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置同步头错误；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：RT可以正确识别同步头错误。

S5：执行字长错误试验65；

试验步骤为：

(1)设置总线上的BC节点；

(2)设置总线上的RT节点；

(3)设置字长错误；

(4)检测总线通信的正确性。

合格判据为：RT可以正确识别字长错误。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，通过总线外观检查试验、总线物理层试验、总线链路层试验、总线应用层试验、试飞前需求试验、试飞需求故障注入试验，实现试飞前1553B数据总线体系化试验，兼顾了试飞前试验的正确性和完整性，提高了试飞前1553B数据总线试验效率。

本申请的试飞前1553B数据总线试验方法，具有如下有益效果：

(1)完整的1553B数据总线常规试验项，一方面试验方法覆盖了机载成品，另一方面覆盖了分系统；

(2)完成的试飞通信需求，满足了试飞需求，同时考虑到试飞所属研制流程末端，对电气特性层试验项进行了删减；

(3)工作可靠、效率高效，通过完整的试飞前试验方法，缩短了地勤人员工作周期；

(4)收益显著，本方法在某型号中得到应用，取得了很好的收益，兼顾了试验的正确性和完整性，且地勤人员易于掌握。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。