民用航空飞行器通信与导航类机载设备自动测试系统简介
飞机机载系统的集成与测试
飞机机载系统的集成与测试随着航空技术的不断发展，飞机的机载系统变得愈发复杂且功能丰富。
机载系统是指在飞机上运行的一系列设备和软件，用于飞行控制、导航、通信、监控和信息管理等功能。
为确保机载系统的正常运行和安全性，集成与测试成为关键步骤。
本文将对飞机机载系统的集成与测试进行探讨。
一、机载系统的集成机载系统的集成是指将各个子系统组合，使其能够协同工作，实现飞行任务所需的功能。
在集成过程中，需要考虑硬件和软件的兼容性、数据交互以及接口标准等因素。
合理的集成可以提高飞机的性能和效率，避免不必要的故障和风险。
首先，集成过程需要确定飞机机载系统的总体架构。
这包括确定各个子系统的位置、连接方式以及数据流向等。
例如，飞行控制系统应与导航系统、通信系统和监控系统等相互关联。
其次，需确保各个子系统之间的接口匹配。
接口的定义和标准化是一个关键的环节。
通过制定统一的接口标准，确保不同设备和软件能够相互配合，实现数据的传输和共享。
此外，还需要考虑机载系统与飞机其他组件的集成。
例如，机载系统与飞行器的结构、电气系统和动力系统等的集成，都需要充分考虑各系统的兼容性和相互作用。
二、机载系统的测试机载系统的测试是确保其功能和性能符合设计要求的重要环节。
通过测试，可以验证系统的可靠性、稳定性和安全性，并发现潜在的问题和缺陷，确保系统的正常运行。
首先，需进行单一子系统的测试。
这包括对各个子系统进行功能测试和性能测试，确保其独立工作的正确性和稳定性。
其次，需要进行子系统之间的集成测试。
通过模拟实际工作环境，测试不同子系统之间的数据交互和协同工作情况。
这可以帮助发现潜在的兼容性问题和接口错误。
此外，还需进行全面的系统测试。
系统测试涉及到整个机载系统的功能和性能验证，包括各个子系统的组合测试、数据交互测试和系统的稳定性测试等。
最后，还需要进行飞行环境下的实际测试。
通过在飞行中模拟真实场景，测试机载系统在不同飞行阶段的性能和稳定性。
这可以帮助发现系统在实际应用中可能出现的问题，并进行相应的优化和改进。
飞机无线电导航设备自动测试系统设计
飞机无线电导航设备自动测试系统设计作者：刘洋陈雪峰来源：《现代电子技术》2013年第19期摘要：采用最新虚拟仪器及自动测试技术，基于PXI模块和GPIB仪器设计了一套可对无线电高度表、测距仪、防撞与告警系统、无线电罗盘及多模接收机进行综合测试的飞机无线电自动测试系统，给出了软硬件设计方法及接口适配、设备激励、ICD管理等关键技术的实现思路。
关键字：自动测试系统；无线电导航设备；虚拟仪器； GPIB仪器中图分类号： TN965⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）19⁃0099⁃03 0 概述机载设备装机前为保证可靠性必须对各设备进行测试，这不仅需要操作大量精密昂贵的仪器仪表及通信板卡，而且测试过程相当复杂繁琐，测试数据需要整理记录，花费时间长，测试任务重，测试人员要求素质高，这对进行大量机载设备测试带来了极大的挑战。
而在这些机载设备测试中，无线电导航设备的测试最为复杂，应某机型生产的需要，专门设计一套无线导航设备自动测试系统对无线电导航设备的功能和性能进行评估和测试；同时提供一个地面交联环境，模拟装机后各设备间的通信数据，技术人员可以对各无线电设备之间的匹配性、一致性、兼容性等进行验证。
1 系统组成及工作原理无线导航设备自动测试系统功能如下：（1）ADF、MMR、RA、TCAS和DME总线输出数据的采集、处理和存储；（2）仿真ADF、MMR、RA、TCAS和DME的总线数据；（3）设备的激励信号控制和产生；（4）设备输出离散信号和音频信号的采集；（5）被测航电设备控制盒仿真。
为完成上述功能，无线导航设备自动测试系统被设计为图1所示的系统[1]，由图1可知该系统由专用激励源、PXI测试机箱、GPIB通信模块、429通信模块、数字I/O模块、音频采集卡、矩阵开关模块、接口适配箱、测控计算机组成。
测试系统所测航电设备包括组合接收设备（MMR）、无线电罗盘（ADF）、交通告警和防撞系统（TCAS）、无线电高度表（RA）及测距仪（DME）等五类被测航电设备。
机载导航设备的自动测试系统设计的开题报告
机载导航设备的自动测试系统设计的开题报告一、选题背景与意义随着民航业的快速发展，现代飞机的机载导航设备已经成为飞行操作不可或缺的部分。
机载导航设备的准确性和可靠性直接影响到飞行操作的安全性和效率。
因此，机载导航设备的测试和校准是飞行操作中不可缺少的一环。
传统的机载导航设备测试主要依靠手动操作，耗时费力，且容易因人为因素导致误差。
为解决这一问题，研究和开发机载导航设备的自动测试系统，可以大大提高测试效率，减少测试时间和人工成本，并且可以提高测试的准确度和可靠性，提高飞行安全性。
因此，设计一种机载导航设备的自动测试系统，可以极大地提高测试效率，减少测试时间和成本，同时保证测试结果的准确性和可靠性，对民航业的发展有着重要的意义。
二、研究内容和目标本课题的研究内容为机载导航设备的自动测试系统设计。
本课题的研究目标为：1.建立机载导航设备的自动测试系统的测试架构，包括测试平台和测试软件。
2.完成机载导航设备的自动测试系统所需的硬件模块设计和软件编程，确保测试过程的稳定性和准确性。
3.完成机载导航设备的自动测试系统的系统集成和优化，确保测试系统的稳定可靠和具有适应性。
三、研究方法和步骤本课题的研究方法主要包括文献调研、需求分析、系统设计、系统实现和系统测试等步骤。
1.文献调研：通过对机载导航设备的相关文献资料的阅读和分析，了解机载导航设备的测试方法和现状，为后续的研究提供参考和指导。
2.需求分析：通过对机载导航设备测试的功能和性能需求进行分析和定义，为测试系统的设计提供基础和指导。
3.系统设计：通过结合所收集到的文献和需求分析结果，设计机载导航设备的自动测试系统的测试架构和测试方案，包括硬件和软件部分。
4.系统实现：根据系统设计的方案和指导，完成测试系统的硬件模块设计、软件编程和测试平台搭建等方面的工作。
5.系统测试：对设计实现的测试系统进行测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，并根据测试结果进行优化和改进。
空中飞行器的航空电子设备和通信系统
空中飞行器的航空电子设备和通信系统航空电子设备和通信系统在空中飞行器中扮演着至关重要的角色。
它们不仅可以提供准确的导航和飞行数据，还可以确保飞行安全并促进航空业的发展。
本文将介绍空中飞行器的航空电子设备和通信系统的功能和发展，并简要探讨未来的趋势。
I. 引言空中飞行器的航空电子设备和通信系统是现代航空业不可或缺的组成部分。
它们通过提供关键的导航、通信和监控功能，保证飞行安全，提高通信效率，并助力航空业不断发展。
II. 航空电子设备航空电子设备是空中飞行器的核心系统之一，它涵盖了多个关键组件。
A. 飞行导航系统飞行导航系统包括全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）和自动驾驶仪等。
它们通过卫星定位、惯性测量和自动控制，确保飞机在飞行过程中的位置和航向准确可靠。
B. 飞行控制系统飞行控制系统主要由飞行管理计算机、舵面操纵系统和反馈传感器等组成。
它们协同工作，实现飞机的姿态控制、飞行速度和高度的调节，以及自动驾驶等功能。
C. 机载通信系统机载通信系统通过卫星与地面通信站点建立联系，实现飞机与地面的语音和数据通信。
此外，还包括飞机之间的机载通信，如自动侦测和避免冲突系统，以确保飞机之间的安全间隔。
III. 航空通信系统航空通信系统是空中飞行器与地面通信站点、其他飞机以及航空管制中心之间进行通信的关键工具。
A. 航空雷达系统航空雷达系统通过探测和追踪飞机的雷达信号，提供飞机在空中的位置和速度信息，以及其他相关的空中交通情报。
这对航空管制员来说至关重要，可以帮助他们监控飞行航线，确保航班的安全和高效。
B. 航空电台通信航空电台通信是飞机与地面通信站点以及其他飞机之间进行语音和数据传输的关键手段。
它确保了航空器在飞行过程中的安全、协调和合作。
航空频率、通信协议和通信设备的标准化是航空电台通信的重要方面。
C. 卫星通信系统卫星通信系统通过卫星与地面站点进行通信，为飞机提供更广域的通信覆盖，并增强通信的可靠性。
飞行器自主导航系统的设计与测试
飞行器自主导航系统的设计与测试第一章绪论随着无人机技术的快速发展和应用范围的拓展，自主导航系统已经成为一个热门话题。
飞行器自主导航系统是指飞行器在无人操控的情况下，能够自主完成航线规划、目标识别、避障制导、自动驾驶等多项功能，实现全天候的、自动化的飞行任务。
本文将介绍飞行器自主导航系统的设计与测试方法，并探讨其在军事、民用、科研等领域的应用前景。
第二章飞行器自主导航系统的设计2.1 系统架构飞行器自主导航系统由硬件和软件两个部分构成。
硬件主要包括传感器、执行器、通信设备等，软件则包括导航算法、控制算法、系统监控等。
传感器用于获取周围环境信息，执行器用于操纵飞行器进行姿态控制和运动控制，通信设备用于与地面站进行数据传输。
导航算法的主要作用是将传感器获取的信息进行处理和分析，得出当前位置和航向信息，规划出合理的航线和速度，控制算法则根据导航算法得出的指令进行飞行器姿态控制和运动控制，以完成航线任务。
2.2 系统硬件2.2.1 传感器飞行器自主导航系统中常用的传感器包括GPS、陀螺仪、加速度计、磁力计、气压计、激光雷达等。
GPS主要用于定位和导航，可实现全球定位和速度测量；陀螺仪和加速度计用于测量飞行器的角速度和加速度；磁力计可以检测地球磁场，得出飞行器姿态信息；气压计可以测量大气压力，并据此计算出飞行器的高度；激光雷达则可以进行三维扫描，获取周围环境信息。
2.2.2 执行器执行器通常包括电机、电调、舵机等，用于操纵飞行器进行姿态控制、运动控制。
电机用于提供动力，电调则用于调节电机速度和转向，控制飞行器的运动；舵机则主要用于调节飞行器的姿态，如调节飞行器的俯仰角、横滚角等。
2.2.3 通信设备通信设备通常包括数据收发模块、WiFi、蓝牙、4G模块等，用于实现与地面站的数据传输、实时遥控等。
数据收发模块用于接收传感器数据、发送控制指令等；WiFi、蓝牙、4G模块则可以实现远程遥控、视频传输等功能。
2.3 系统软件2.3.1 导航算法飞行器自主导航系统的导航算法主要包括位置估计、航向规划、目标识别、避障制导等。
飞机无线电导航设备自动测试系统设计
飞机无线电导航设备自动测试系统设计方案：（1）33522B是一款任意波形发生器，在ADF天线模仿仪配合下，可给ADF接收机提供激励信号，完成ADF各种测试。
（2）WLM⁃9天线模仿仪与任意波形发生器33522B配合给ADF提供ADF方向性的激励信号，用于测试ADF接收机性能指标。
（3）ATB⁃7300测试多模接收机（VOR、LOC、GS、MKR）接收机提供激励，完成性能指标测试。
（4）MLS⁃800微波着陆系统/地面站模拟器，测试MLS接收机性能指标。
（5）IFR6000，用于TCAS功能测试。
（6）ALT⁃8000高度表测试仪，可编程的多航段仿真爬升及下降曲线。
（7）采用ATC⁃1400A可为DME主要功能和性能指标测试提供激励源。
（8）ATC⁃1400A+S⁃1403DL可为TCAS系统中S模式指标测试提高激励源。
4 软件设计充分考虑软件的可扩展性、可裁剪性、可实现性，采用层次化和模块化架构设计实现，软件功能模块构成图如图4所示。
（1）测试操作界面：测试项目的管理，测试流程的组织，测试功能任务的分发，测试结果数据管理；（2）TPS执行管理模块：接收测试执行任务的下发，主要实现对测试过程的管理和控制；（3）激励源控制模块：通过仪表总线实现对激励源的控制，给被测输出所需的激励信号；（4）离散数据采集模块：主要通过数字I/O和A/D采集设备驱动，实现对被测设备输出的离散数据的采集和处理任务；（5）设备仿真模块：在交联测试时，主要实现对不在位的交联机载设备的数据及信号的输出仿真；（6）总线采集模块：主要实现对429交联总线的实时数据的采集和监控任务；（7）设备控制模块：主要实现对被测设备和测试设备的控制和管理；（8）系统自检：对系统中的部分或者全部测试设备和模块进行自检，也可以让测试员选择自检的测试设备和仪器模块；（9）ICD管理模块：主要实现对ICD文件的增加，修改和保存；（10）数据分析模块：主要实现对测试系统的测试数据分析处理，形成测试结论。
飞机通信导航识别系统便携式综合自动测试系统设计
飞机通信导航识别系统便携式综合自动测试系统设计作者：马勇谭红芳等来源：《硅谷》2013年第13期摘要针对飞机大型通信导航识别系统的功能和主要性能原位检测的需要，利用软件无线电和综合化技术，设计一套便携式对通模拟器，通过无线和有线方式实现对通信导航识别系统的各项功能和主要性能的室外测试，还可为通信导航识别系统内部故障定位提供专用的信号和检测手段。
该便携式自动测试系统可与被测系统互通，并具有环境适应性好、综合性强和重量轻的特点。
关键词通信导航识别系统；自动测试系统；软件无线电；综合模拟器；外场便携式设计中图分类号：TN96 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）13-0027-02通信导航识别系统是飞机的核心系统，完成飞机与地面的通信、导航、识别处理与控制。
通信导航识别系统担负着飞机的通信、导航和识别功能，对于飞行安全和通信有着非常重要的作用。
自动测试系统是指采用计算机控制测试设备，实现自动化测试的系统。
该系统可以自动完成激励加载、信号测量、数据处理、显示或输出测试结果等功能。
与传统的人工测试相比，自动测试速度快、可靠性高、测量准确，受人为因素的干扰小等优点。
本文基于嵌入式计算机的模块化设计，充分发挥计算机强大的数据处理能力，结合信号的采集、处理技术、总线技术和高效灵活的软件技术，自动完成各种参数的加载、测量和自动控制等功能。
因此本文针对通信导航识别系统的原位功能和主要性能检测的需要，利用软件无线电和综合化技术，设计一套便携式对通模拟器，通过无线和有线方式实现对通信导航识别系统的各项功能和主要性能的室外测试，还可对通信导航识别系统内部故障定位提供专用的信号和检测手段。
1 总体方案设计综合自动测试系统的总体设计目的是设计一个便携式的通信导航识别系统模拟器，综合自动测试系统模拟通信导航识别系统所需的各种激励信号，通过无线和有线方式对通信导航识别系统进行测试或对通，构成测试环境。
综合自动测试系统由便携式机箱、主控模块、综合测试模块、综合模拟器（通信模拟器、导航模拟器、识别模拟器）、天线单元、显示器单元和附件等构成。
飞机无线电导航设备自动测试系统设计
飞机无线电导航设备自动测试系统设计0 概述机载设备装机前为保证可靠性必须对各设备进行测试，这不仅需要操作大量精密昂贵的仪器仪表及通信板卡，而且测试过程相当复杂繁琐，测试数据需要整理记录，花费时间长，测试任务重，测试人员要求素质高，这对进行大量机载设备测试带来了极大的挑战。
而在这些机载设备测试中，无线电导航设备的测试最为复杂，应某机型生产的需要，专门设计一套无线导航设备自动测试系统对无线电导航设备的功能和性能进行评估和测试；同时提供一个地面交联环境，模拟装机后各设备间的通信数据，技术人员可以对各无线电设备之间的匹配性、一致性、兼容性等进行验证。
1 系统组成及工作原理无线导航设备自动测试系统功能如下：（1）ADF、MMR、RA、TCAS和DME总线输出数据的采集、处理和存储；（2）仿真ADF、MMR、RA、TCAS和DME的总线数据；（3）设备的激励信号控制和产生；（4）设备输出离散信号和音频信号的采集；（5）被测航电设备控制盒仿真。
为完成上述功能，无线导航设备自动测试系统被设计为图1所示的系统，由图1可知该系统由专用激励源、PXI测试机箱、GPIB通信模块、429通信模块、数字I/O模块、音频采集卡、矩阵开关模块、接口适配箱、测控计算机组成。
测试系统所测航电设备包括组合接收设备（MMR）、无线电罗盘（ADF）、交通告警和防撞系统（TCAS）、无线电高度表（RA）及测距仪（DME）等五类被测航电设备。
测控计算机完成被测航电设备测试中的组织管理，测试任务的调度，测试中ARINC 429总线数据的仿真，测试结果的判读；激励单元负责提供所有被测航电设备运行所需的激励信号；PXI系统负责与所有被测航电设备进行1553B、ARINC 429、RS 232及HDLC总线通信，音频信号的采集，离散量的采集；适配单元负责接口适配与信号调理。
在测试中测控计算机控制激励单元给相关的设备加载激励（或输入）信号，并由控制盒或仿真控制盒设置无线电导航设备处于相应的工作状态，PXI平台通过信号采集与数据通信获得被测航电设备的工作状态和相应的工作数据，达到对被测航电设备测试的目的[2⁃3]。
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二○一六年二月
目录
1 机载设备分类 ............................................................................................................................... 1 2 机载通信类设备描述 ................................................................................................................... 3
2.1 语音与数据通信系统 ....................................................................................................... 3 2.1.1 语音通信链路 ......................................................................................................... 4 2.1.2 数据通信链路 ......................................................................................................... 4
i
4.4 依据文件 ......................................................................................................................... 25 4.5 设备指标 ......................................................................................................................... 26 4.6 工作原理 ......................................................................................................................... 27
2.3 机载通信系统的人机界面设备........................................................................................ 7 2.4 ESD 防护系统设备 ........................................................................................................... 8 2.5 机载通信类设备小结 ....................................................................................................... 8 3 机载导航类设备描述 ................................................................................................................. 10 3.1 依赖型位置确定设备 ..................................................................................................... 10
3.1.1 设备类别 ............................................................................................................... 10 3.1.2 工作原理 ............................................................................................................... 11 3.2 大气数据/惯性参考系统 ............................................................................................... 12 3.2.1 设备类别 ............................................................................................................... 12 3.2.2 工作原理 ............................................................................................................... 13 3.3 多模式接收机（Multi Mode Receiver、MMR）.......................................................... 15 3.3.1 设备类别 ............................................................................................................... 15 3.3.2 设备组成 ............................................................................................................... 15 3.3.3 控制与显示 ........................................................................................................... 15 3.3.4 MMR 天线布局..................................................................................................... 16 3.4 备用导航系统 ................................................................................................................. 17 3.4.1 系统组成 ............................................................................................................... 17 3.4.2 ISIS 的接口 ........................................................................................................... 17 3.4.3 机载机场导航系统 .............................................................................................. 18 3.4.5 独立性位置确定设备............................................................................................ 19 3.4.6 飞机环境监测系统 ............................................................................................... 20 3.4.7 机载导航系统设备小结........................................................................................ 24 4 机载通信类设备自动测试系统（成功案例）—VHF-900 系列通讯收发机.................................................................................................................................... 25 4.2 设备型号 ......................................................................................................................... 25 4.3 互联设备 ......................................................................................................................... 25
4.6.1 接收机模式 ........................................................................................................... 27 4.6.2 发射机模式 .............................................................................