石海婷

陜西省西安市中航工業(yè)試飛中心數(shù)字化中心 710089

飛控計算機環(huán)境試驗/外場維護測試軟件的實現(xiàn)

石海婷

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本文簡述了飛控計算機環(huán)境試驗/外場維護測試設備的原理、要點，并以Windows操作系統(tǒng)平臺為例，描述了測試設備的整體框架，著重介紹了飛控計算機信號測試的設置、測試流程的設計。最后給出了某些具體的技術問題的實現(xiàn)方法。

測試設備;飛控計算機;串口;以太網(wǎng)

1.概述

飛控計算機主要完成自動飛行控制系統(tǒng)的系統(tǒng)管理、控制率計算等功能。為滿足飛控計算機環(huán)境試驗檢測、外場維護的要求，建立一個平臺為飛控計算機提供電源，加載激勵信號，測試記錄輸出的數(shù)據(jù)，測算功能及性能參數(shù)，進而對飛控計算機的各項技術參數(shù)、性能指標作出評判，同時用于飛控計算機軟硬件開發(fā)、試驗、交付驗收測試及維護?？傮w結構

飛控計算機環(huán)境試驗/外場維護測試設備組成圖如圖1所示。

環(huán)境試驗檢測設備。環(huán)境試驗檢測設備主要包括便攜式工控機及其接口、接口適配器、電源。

2.軟件系統(tǒng)結構

環(huán)境試驗檢測設備軟件與飛控計算機測試支持軟件之間的配合如圖2所示。其中環(huán)境試驗檢測設備軟件包括測試管理軟件、數(shù)據(jù)流軟件，它們的配合關系如圖3所示。

飛控計算機環(huán)境試驗測試設備主要完成飛控計算機軟硬件功能、性能的自動或手動測試，針對測試要求，須包括三方面的軟件要求：

(1)測試管理軟件。

(2)數(shù)據(jù)流軟件。

(3)飛控計算機內部的測試支持軟件。運行于飛控計算機內部，接收數(shù)據(jù)流軟件的測試指令，發(fā)送測試結果。

2.1 測試管理軟件

運行于便攜式工控機上，負責調用測試程序進行各項驗收、試驗測試，完成系統(tǒng)初始化、任務定制、發(fā)送測試指令、板卡信號數(shù)據(jù)的讀寫、故障設置、報警、生成測試報告等管理工作。

測試管理程序中運用多線程完成測試工作。開始一個測試項，設置兩個線程，一個用于循環(huán)判定開始的測試內容，一個用于以太網(wǎng)接收、發(fā)送測試結果如圖4所示。

T1：每一個測試項并不是只有一個測試內容，比如包括+5V輸出、+10V輸出測試；首先用戶向測試管理軟件發(fā)出測試一個測試內容，可是測試結果還沒到達，無法進行下一個內容，線程一陷入等待狀態(tài)；

T2：線程一被掛起，線程二為以太網(wǎng)發(fā)送、接收線程，此時根據(jù)測試指令啟動，發(fā)送測試指令，等待測試結果；等待一段時間后，數(shù)據(jù)流軟件的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)到達，線程二將數(shù)據(jù)存入公用數(shù)組，并向線程一發(fā)送接收到測試結果的標志；

T3：線程二被掛起，線程一通過板卡讀取輸入數(shù)值，并判讀數(shù)據(jù)；

T4：線程一、二掛起，程序內部將數(shù)據(jù)結果分類存入到數(shù)據(jù)庫中。

由于等待數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)判讀、存儲都需要一定時間，而工控機上的板卡采集數(shù)據(jù)到來是不定時的，如果在上一次的判讀、存儲的過程花費了較多時間，就會導致丟失數(shù)據(jù)，因此，在此過程中要根據(jù)接收測試結果的標志嚴格控制下一個測試內容的開始。

2.2 數(shù)據(jù)流軟件

圖1 飛控計算機測試設備組成示意圖

圖3 測試管理軟件與數(shù)據(jù)流軟件的配合流程圖

圖2 環(huán)境試驗檢測軟件與被測支持軟件配合流程圖

運行于外場維護檢測設備（加固筆記本）上，負責接收測試管理軟件測試指令，并轉發(fā)測試指令到飛控計算機，同時接收飛控計算機的測試結果，將測試結果發(fā)送到測試管理軟件進行判定與存儲如圖5所示。

數(shù)據(jù)流軟件中啟動一個線程、響應一個COMM串口命令、一個定時器。線程用于與測試管理軟件之間的測試指令、結果的通訊；串口用于與飛控計算機的數(shù)據(jù)傳輸；定時器用于發(fā)送測試結果。

T1：軟件啟動，線程啟動，等待測試管理軟件的測試指令；

T2：線程接收到測試指令，線程掛起；程序內部將接收的測試指令標志告知COMM口；串口通信將測試指令通過RS232發(fā)送到飛控計算機；此后，COMM口開始等待飛控計算機的測試結果；

T3：COMM口將接收的字符串存于緩存中，線程繼續(xù)掛起，程序內部將緩存中的字符串組進行剔除，根據(jù)字符標志選取需要的測試結果，并將測試結果存放到數(shù)組中；

T4：將存放測試結果的數(shù)組通過定時器調用以太網(wǎng)發(fā)送函數(shù)將測試結果發(fā)送給測試管理軟件。

在數(shù)據(jù)流程序中有一個判定目前處于第一級菜單的字符串數(shù)組，用于比較串口過來的字符串是哪個測試項的測試結果。

3.結語

筆者闡述了該類測試設備的設計原理，著重講述了測試設備各通訊模塊間數(shù)據(jù)通訊、多線程實現(xiàn)飛控計算機硬件測試的方法。該方法目前已成功的應用到多個測試設備中，并且取得了良好的應用效果。

此方法適用于所有這一類的計算機測試。只要能夠了解需要完成的測試項，就能研制出一個針對飛控計算機信號的測試軟件。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.02.030

圖4 測試管理軟件數(shù)據(jù)控制

圖5 數(shù)據(jù)流軟件數(shù)據(jù)控制

石海婷（1979），女，大學本科，軟件工程師，主要從事飛行仿真技術、計算機測試技術，工作單位：中航工業(yè)試飛中心數(shù)字化中心。