摘 要：現(xiàn)代民用飛機多用ARINC664總線構建核心數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，并配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元將傳統(tǒng)的非664系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，網(wǎng)絡的配置也成為航空電子系統(tǒng)設計的一個重要環(huán)節(jié)。文章介紹了基于ICD信息的自動化測試方法，在試驗室試驗階段通過自動化測試手段覆蓋網(wǎng)絡的所有參數(shù)，檢查網(wǎng)絡的配置狀態(tài)。

關鍵詞：ARINC664；ICD；自動化；航電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡

1 航空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡簡介

目前大型民用客機普遍采用綜合模塊化（IMA）的航電系統(tǒng)，以ARINC664（又稱AFDX[1]）作為航電系統(tǒng)甚至飛機級的核心網(wǎng)絡（ADN）。屬于航電系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡已經(jīng)不再只服務于航電系統(tǒng)自身或航電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的通信，非航電系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互也會經(jīng)過該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡路由，以此大規(guī)模的減少各系統(tǒng)間的通信線纜。由此也提升了網(wǎng)絡的規(guī)模和復雜度。同時，部分系統(tǒng)的控制器還保留了傳統(tǒng)的通信接口（ARINC429，ARINC825等），這部分數(shù)據(jù)需要被打包成ARINC664報文后才能進入核心網(wǎng)絡。文章旨在研究一種自動化的測試方法驗證網(wǎng)絡的配置。

2 測試環(huán)境描述

被測對象為飛機交換機和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元構成的飛機數(shù)據(jù)核心網(wǎng)絡，加載真實配置文件，為真實的飛機網(wǎng)絡構型。測試系統(tǒng)由飛機系統(tǒng)接口仿真模塊、總控節(jié)點、仿真數(shù)據(jù)網(wǎng)絡以及支持測試的相關軟件構成。

端系統(tǒng)接口仿真模塊通過加載從各系統(tǒng)的ICD（Interface Control Document）提取的配置信息，模擬對應系統(tǒng)的接口通信功能：

（1）物理層配置支持相應數(shù)據(jù)協(xié)議的板卡。

（2）鏈路層根據(jù)ICD信息配置接口信息，總線速率、664端系統(tǒng)[2]還涉及的VL號、BAG、ComPort等。

（3）應用層顯示ICD數(shù)據(jù)的打/解包。

所有的仿真模塊都掛接在仿真數(shù)據(jù)網(wǎng)絡內(nèi)，試驗總控節(jié)點通過仿真數(shù)據(jù)網(wǎng)絡實現(xiàn)對各仿真模塊的監(jiān)控和數(shù)據(jù)交互。

3 測試策略

測試的顆粒度為單個參數(shù)。從飛機的ICD信息中識別參數(shù)的源端設備和目的端設備，構建源-目的鏈接。一個源端參數(shù)可能存在多個訂閱者，且可能是不同端口類型（ARINC664，ARINC429等）的系統(tǒng)，所以存在多條源-目的鏈接信息。為了便于統(tǒng)一處理，單個參數(shù)的單個源-目的鏈接作為一個測試項，所以單個參數(shù)可能存在多個測試項。

3.1 輸入

ICD數(shù)據(jù)。通常由XML的形式組織管理飛機的ICD數(shù)據(jù)。從ICD數(shù)據(jù)中提取必要的信息配置端系統(tǒng)接口仿真器。另一方面，依據(jù)測試用例，由ICD數(shù)據(jù)自動生成測試腳本。腳本可全自動地執(zhí)行數(shù)據(jù)激勵、接收、比對，最終生成測試報告。

3.2 測試用例

總體而言，從接收參數(shù)出發(fā)，識別出發(fā)送/接收關系后，由模擬源端設備的仿真器發(fā)送設定的數(shù)據(jù)，在模擬目的端設備的仿真器接收數(shù)據(jù)，然后判斷是否接收到數(shù)據(jù)、接收的參數(shù)值是否與發(fā)送值一致。

具體而言，民用機型中常用的數(shù)據(jù)格式有ARINC664、ARINC429、ARINC825、離散量和模擬量（民用機型較少涉及1553）。不同的信號格式，在實際的激勵、接收和處理的過程中稍有不同，664數(shù)據(jù)需要設置狀態(tài)字，429需要設置正確的SDI和SSM等。

3.3 測試程序?qū)崿F(xiàn)

飛機ICD信息以結構化的形式進行組織管理，包含數(shù)據(jù)發(fā)布者和訂閱者的鏈接關系、端系統(tǒng)配置信息、664網(wǎng)絡路由信息；各類格式數(shù)據(jù)與ARINC664之間的打解包過程遵守統(tǒng)一的規(guī)則?？梢杂沙绦蛏蓽y試腳本實現(xiàn)自動化測試。

通過程序遍歷整個ICD數(shù)據(jù)庫的所有接收參數(shù)，通過數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱的鏈接關系，搜索到源端參數(shù)，獲取所有必要的信息以此自動生成測試腳本。測試腳本通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡激勵源端接口仿真器發(fā)送數(shù)據(jù)并讀取目的端接口仿真器接收到的數(shù)據(jù)，依據(jù)網(wǎng)絡的傳輸規(guī)則，比較發(fā)送和接收參數(shù)值，判斷測試結果并自動生成測試報告。

4 結束語

面對大規(guī)模的飛機數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，該自動化測試手段不但能保證測試覆蓋全網(wǎng)數(shù)據(jù)，同時減少了試驗人力資源的投入、提升試驗效率以及結果的可靠性。

參考文獻

[1]陳芳芳.AFDX交換機測試系統(tǒng)的原理及方法[J].國外電子測量技術，2009，28（6）：79-82.

[2]田靖，天澤.AFDX-ES Soc虛擬仿真平臺的構建與應用[J].計算機技術與發(fā)展，2010，20（8）：192-194.

作者簡介：鄭凱（1985-），男，浙江，學歷：碩士，工作單位：上海飛機設計研究院，職稱：工程師，研究方向：航電系統(tǒng)集成驗證。