虛擬儀器視域下的機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

王斌

摘要：自我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展以來，其就在各個(gè)科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是對(duì)于航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用更是貢獻(xiàn)突出。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)在航空領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是關(guān)于機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，更是目前航空領(lǐng)域重點(diǎn)應(yīng)用的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)技術(shù)。本文主要論述了關(guān)于虛擬儀器視域下機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以期為相關(guān)人士帶來技術(shù)支持和幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器 計(jì)算機(jī) 檢測系統(tǒng) 機(jī)載

中圖分類號(hào)：TP393.092 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）12-0170-01

1 機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

對(duì)于機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)來說，其主要的硬件構(gòu)成主要有以下幾個(gè)模塊：首先是計(jì)算機(jī)控制模塊，第二是信號(hào)輸入輸出模塊，第三是信號(hào)分析調(diào)試模塊，第四是程控電源模塊，第五是激光打印機(jī)，第六是串口輸入輸出模塊。而其中的六個(gè)模塊相互作用，相互協(xié)調(diào)，最終組成機(jī)載計(jì)算機(jī)的測試系統(tǒng)。

1.2 機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，該計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)主要是為了檢測飛機(jī)是否有故障而設(shè)定的，如果遇到機(jī)械故障或電子故障，可以有一個(gè)應(yīng)急措施，不會(huì)導(dǎo)致最終的飛機(jī)失事。

測試軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)自檢、系統(tǒng)計(jì)量、系統(tǒng)設(shè)置、綜合測試、單次測試、數(shù)據(jù)查詢、用戶管理以及報(bào)表打印組成。系統(tǒng)自檢，主要是負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)部檢測故障，尤其是系統(tǒng)內(nèi)部的軟件冗余或者系統(tǒng)漏洞，以及軟件自身的程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的故障檢測；對(duì)于系統(tǒng)計(jì)量來說，是對(duì)于飛機(jī)飛行過程中的數(shù)據(jù)計(jì)量，主要服務(wù)于數(shù)據(jù)查詢功能；關(guān)于系統(tǒng)設(shè)置的部分，主要是針對(duì)于飛機(jī)飛行過程中進(jìn)行的基本參數(shù)設(shè)置；綜合測試，則是對(duì)飛機(jī)的整體測試，即飛機(jī)在飛行過程中需要隨時(shí)對(duì)飛機(jī)的各個(gè)性能進(jìn)行測試；對(duì)于用戶管理部分，是針對(duì)飛行員與系統(tǒng)管理員進(jìn)行設(shè)置的，只有飛行員和系統(tǒng)管理員才能進(jìn)入該模塊，這也是為了能夠讓飛機(jī)安全出行的一個(gè)重要保證；數(shù)據(jù)查詢模塊的設(shè)置就是針對(duì)飛機(jī)飛行過程中飛行員與管理員需要隨時(shí)掌控的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，以保證飛行過程中所有數(shù)據(jù)的正常觀察；報(bào)表打印，主要是用來做數(shù)據(jù)的備份，以及故障報(bào)表打印等功能，其設(shè)置目的是出現(xiàn)故障后可以用其來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，了解故障的來源以及故障類型等問題。

2 虛擬儀器視域下的機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)測試

虛擬儀器即可軟件控制的高集成模擬測試儀器，其主要的功能就是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化檢測功能，虛擬儀器的硬件組成。虛擬儀器是可以在計(jì)算機(jī)控制程序下實(shí)現(xiàn)檢測測控對(duì)象功能的。

在虛擬儀器視域下，機(jī)載計(jì)算機(jī)的測試系統(tǒng)的測試流程如圖1所示：

當(dāng)管理員或飛行員進(jìn)入到機(jī)艙后，先進(jìn)行用戶登錄，否則機(jī)載計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)無法開啟工作，即用戶登錄就是系統(tǒng)啟動(dòng)的初始鑰匙。在上圖看到，用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行初始化設(shè)置，一切歸于初始值，這樣才能讓系統(tǒng)進(jìn)入測試階段。接下來是系統(tǒng)自檢的功能，如果系統(tǒng)內(nèi)部無故障，所有數(shù)值都恢復(fù)到初始狀態(tài)，那么繼續(xù)程序運(yùn)行，如果出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部故障，就可以對(duì)故障進(jìn)行診斷，并且發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)檢測完畢后，無故障出現(xiàn)，則進(jìn)入主界面，此時(shí)主控界面出現(xiàn)的是幾種測試類型，由用戶自己進(jìn)行選擇測試類型后，進(jìn)入測試功能。測試開始，首先是要將飛機(jī)上的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，而采集信號(hào)和數(shù)據(jù)，則需要信號(hào)采集模塊來配合進(jìn)行。當(dāng)數(shù)據(jù)采集完畢后，對(duì)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查看是否有數(shù)據(jù)異常的情況出現(xiàn)，而這個(gè)過程則是整個(gè)虛擬儀器最為核心的技術(shù)部分，檢測系統(tǒng)能否保證飛機(jī)的正常運(yùn)行，完全在于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析是否準(zhǔn)確無誤，如果可以準(zhǔn)確地進(jìn)行分析數(shù)據(jù)，那么就可以保證在飛機(jī)上所有人的安全。當(dāng)數(shù)據(jù)分析結(jié)束以后，測試結(jié)果會(huì)顯示是否屬于正常結(jié)果，并且同時(shí)生成檢測報(bào)表，測試結(jié)束。如此整個(gè)檢測系統(tǒng)測試結(jié)束。檢測系統(tǒng)運(yùn)行的過程中每一環(huán)節(jié)都需要軟硬件的配合，如果系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障，則整架飛機(jī)運(yùn)行會(huì)受到威脅，對(duì)于飛機(jī)而言，模擬儀器計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)的功能完整性是重要的。

3 系統(tǒng)性能分析

關(guān)于該檢測系統(tǒng)的性能，可從以下兩方面進(jìn)行。一是系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)中的可靠性完全在于其虛擬儀器的高精度集成電路，在整個(gè)系統(tǒng)中最主要的就是數(shù)據(jù)的采集與分析，而信號(hào)采集之后，無法直接使用，則必須要借助于集成電路中的A/D，D/A轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)以供系統(tǒng)分析。當(dāng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換功能達(dá)到技術(shù)要求時(shí)，我們的系統(tǒng)可靠性就可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。二是系統(tǒng)的維護(hù)性，其需要系統(tǒng)軟件的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，當(dāng)軟件設(shè)計(jì)中出現(xiàn)漏洞，或者程序不穩(wěn)的情況出現(xiàn)時(shí)，其系統(tǒng)維護(hù)性也就無法保證，而系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析功能也將會(huì)受這一問題的影響。因此其維護(hù)性主要取決于系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是否完善。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)虛擬儀器視域下的計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的論述，表明我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。虛擬儀器檢測系統(tǒng)的應(yīng)用在飛機(jī)飛行過程中是十分重要的，希望在未來的中國航天航空領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以有更大的突破。

參考文獻(xiàn)

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