C919飞机IMB总线信号的仿真方法

摘要

本发明属于飞行试验测试技术领域，涉及一种C919飞机IMB总线信号的仿真方法。其采用的设备体积小、成本低、高效实用，自主产生并输出IMB总线仿真信号，可用于搭建半实物仿真系统，检验机载采集设备功能。本发明采用的方法步骤为：步骤1：上位机通过USB2.0接口配置系统为信号仿真模式；步骤2：信号仿真模式下，构成IMB总线仿真数据，将其与仿真发送配置信息封装在SFCP消息中，并通过USB2.0接口发送给仿真模块；步骤3：仿真模块接收SFCP消息，对SFCP消息进行协议解析后注入相关故障，然后封装成IMB总线消息，通过消息发送电路进行输出，同时给出系统状态信号flag。

说明书

技术领域

本发明属于飞行试验测试技术领域，涉及一种C919飞机IMB总线信号的仿真方法。

背景技术

IMB(Inter-Model-Bus)总线是C919飞机飞控系统上的私有总线，对该总线的测试往往只能在飞机飞行时进行测试，因此，在测试前使用IMB总线信号仿真技术对机载采集设备进行校验就显得尤为重要。

国外航空设备供应商霍尼韦尔公司从飞机飞控设备IMB总线信号的设计角度，提出了一种IMB总线信号仿真方法。该方法主要用于飞机生产研制时IMB总线信号的仿真，并且该方法采用的设备体积庞大，成本高，不适合在机载测试时使用。

国内对IMB总线信号仿真的研究较少，主要以介入监听方式为主，即监听飞机飞控系统的IMB总线信号，然后对其解析，最后进行故障注入，从而获得用户期望的IMB仿真信号，该方法不能自主产生私有IMB总线仿真信号，不适合在实验室对机载采集设备进行校验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种C919飞机IMB总线信号的仿真方法，其采用的设备体积小、成本低、高效实用，自主产生并输出IMB总线仿真信号，可用于搭建半实物仿真系统，检验机载采集设备功能。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：C919飞机IMB总线信号的仿真方法，其特征在于：方法步骤为：

步骤1：上位机通过USB2.0接口配置系统为信号仿真模式；

步骤2：信号仿真模式下，构成IMB总线仿真数据，将其与仿真发送配置信息封装在SFCP消息中，并通过USB2.0接口发送给仿真模块；

步骤3：仿真模块接收SFCP消息，对SFCP消息进行协议解析后注入相关故障，然后封装成IMB总线消息，通过消息发送电路进行输出，同时给出系统状态信号flag。

进一步，步骤2的具体方法步骤为：

步骤2.1：信号仿真模式下，上位机根据IMB总线ICD文件和仿真参数配置信息，构成IMB总线仿真数据；

步骤2.2：获取仿真发送配置信息；

步骤2.3：将IMB总线仿真数据和发送配置信息封装在上位机与FPGA的通信协议消息中；

步骤2.4：将SFCP消息通过USB2.0接口发送给仿真模块。

进一步，步骤3的具体方法步骤为：

步骤3.1：仿真模块通过USB2.0接口接收SFCP消息；

步骤3.2：由IMB总线信号产生电路对SFCP消息进行协议解析后注入相关故障，并按照IMB协议封装成IMB总线消息；

步骤3.3：将IMB总线消息通过消息发送电路进行输出；

步骤3.4：将仿真状态信号flag发送给LCD显示模块；

步骤4：当仿真状态信号flag为1时，LCD屏上提示显示“仿真中”状态信息。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明根据机载测试使用的飞机飞控系统IMB总线ICD文件和参数配置信息输出飞机IMB总线测试端口仿真信号，仿真信号能够输出精确定时，可注入各类故障，信号的种类和数量可自由配置，能够满足检验机载设备采集私有IMB总线信号的功能，且具有设备体积小、成本低、高效实用等特点。

附图说明

图1是私有IMB总线信号的仿真技术工作原理示意图；

图2是私有IMB总线信号的仿真技术工作过程示意图；

图3是SFCP消息格式定义示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的C919飞机IMB总线信号的仿真方法通过上位机向仿真模块发送SFCP消息(包含仿真数据和配置信息)，由仿真模块对SFCP消息进行解析，然后根据IMB协议生成IMB总线仿真信号，系统状态显示可通过LCD显示模块实现。系统包括上位机、仿真模块及LCD显示模块，上位机与仿真模块连接，仿真模块与LCD显示模块连接，仿真模块包括USB接口电路、信号产生电路及消息发送电路，上位机与USB接口电路、信号产生电路、消息发送电路依次连接并将信号分2路输出，电源模块为系统供电，如图1所示。

C919飞机IMB总线信号的仿真方法的步骤如图2所示：

步骤1：上位机通过USB2.0接口配置系统为信号仿真模式；

步骤2：信号仿真模式下，构成IMB总线仿真数据，将其与仿真发送配置信息封装在SFCP消息中，并通过USB2.0接口发送给仿真模块；

步骤2.1：信号仿真模式下，上位机根据IMB总线ICD文件，以用户在软件界面输入的参数配置信息或参数仿真信息作为输入量，构成IMB总线仿真数据；

步骤2.2：以用户在软件界面输入的发送配置信息作为输入量，将构成的IMB仿真数据按照周期进行排列；

步骤2.3：将排列后的IMB总线仿真数据和其他配置信息(如时间、消息类别、故障等)分别封装在上位机与FPGA的通信协议(简称SFCP)消息中；

步骤2.4：将SFCP消息通过USB2.0接口发送给仿真模块；

步骤3：仿真模块接收SFCP消息，对SFCP消息进行协议解析后注入相关故障，然后按照IMB协议封装成最终的IMB总线仿真消息，通过消息发送电路进行输出，同时给出系统状态信号flag。

步骤3.1：仿真模块通过USB2.0接口接收SFCP消息；

步骤3.2：由信号产生电路对SFCP消息进行协议解析后注入相关故障，并按照IMB协议封装成IMB总线仿真消息；

步骤3.3：将IMB总线仿真消息通过消息发送电路进行输出。

步骤3.4：将仿真状态信号flag发送给LCD显示模块；

步骤4：当仿真状态信号flag为1时，LCD屏上提示显示“仿真中”状态信息。

本发明SFCP_Message由SFCP_Length、SFCP_Cmd和SFCP_Data三部分组成。

1SFCP_Length：16bits，为SFCP消息长度。

2SFCP_Cmd：16bits，为消息命令字，由CH、PID以及Value三部分组成。

2.1CH：bit0～bit1，为发送通道号，0x01表示通道1；0x02表示通道2。

2.2PID：bit2～bit5，为命令控制字，具体描述如表1所示。

2.3Value：bit6～bit15，为配置内容，根据PID值的不同，Value值不同，具体描述如表1所示。

表1SFCP_Cmd配置表

表2故障类型配置

3SFCP_Data

根据不同的PID值，SFCP_Data分为时间配置、消息配置及数据配置三种格式。

当PID＝0x00时，SFCP_Data为IMB总线消息发送的初始时间。

当PID＝0x01时，SFCP_Data为IMB总线消息发送配置表，由总周期数N、周期号、周期号内的IMB消息数m组成。

当PID＝0x05时，Value值为周期号，SFCP_Data为IMB总线消息发送数据，由消息号IMBSource_n、消息长度IMBSource_Len及消息IMBSource组成。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。