基于AUTBUS总线的机载无线柔性分布式测试系统数据同步采集技术

本研究致力于机载无线柔性分布式测试系统的研制,以解决在飞行试验中测试系统占地空间大、线缆使用量大、走线复杂、测试通道数量多等问题。分布式系统的节点分布在不同的位置,其内部时钟可能因多种因素而出现不同步的情况,从而影响数据采集的精度。通过灵活的时隙资源分配机制实现AUTBUS总线的动态调整,确保系统通信的高效稳定。采用1PPS、TOD及AUTBUS总线对表算法,系统能够有效地实现全网节点设备的时间同步,确保各个节点在相同的时间基准上进行协同操作。测试数据同步采集基于外部触发的模数转换模块,在全网协同事件的时刻实现各节点数据的同步采集。测试结果表明系统的同步数据采集精度最低为822.5 ns,满足飞行试验中机载测试的数据采集需求。

面向车载相机采集图像的智能汽车测试场景关键性量化模型

车载相机图像是构建智能汽车测试场景库的主要数据来源,但其中关键测试场景发生概率低,大部分场景的测试价值小,若将其直接应用于智能汽车测试会浪费大量测试资源。本文提出一种面向车载相机采集图像的智能汽车测试场景关键性量化模型。首先,基于实车相机参数对实车采集的图像进行处理,输出对行车安全具有影响的参数;其次,基于风险场理论将参数整合,输出测试场景关键性量化结果;最后,对实车采集的图像进行测试场景关键性量化验证,结果表明本文模型可以精确输出测试场景关键性的具体数值,进而对比不同场景的测试价值,证明本文提出的模型可以有效筛选智能汽车关键测试场景。

板载继电器寿命测试系统设计与实现

为实际测试板载继电器是否能够达到使用期限的要求,提高板载继电器产品的稳定性和可靠性,设计基于嵌入式的板载继电器寿命测试系统对板载继电器的机械寿命和电气寿命进行测试。在系统结构方面,分为下位机和上位机两部分,下位机以嵌入式系统为基础,通过主控模块完成对板载继电器的驱动及外围逻辑电路的搭建,对动作过程中待测继电器的接点状态进行采集并将故障信息进行编码,通过RS-232通信方式将故障编码信息传输给上位机。上位机采用C#编程语言进行设计,具有对故障编码信息进行存储、分析与显示等功能。最后,通过系统联调实验验证此系统在信息采集、数据通信以及故障诊断等方面的可行性和实用性。

基于模型演化的列控车载设备组合测试案例重构方法

车载设备作为列控系统的关键设备之一,其测试需求在不断迭代。测试案例重构通过更新原有组合测试集覆盖变更的测试需求,实现对测试案例的高效重用,对生成演化后的测试集具有重要意义。根据车载设备输入模型的变化情况,提出一种基于模型演化的测试集重构方法。首先,通过比较演化前后组合模型的差异性,辨识出失效和新增的测试需求,并结合测试参数、参数取值、约束可能出现的演化情况分析两类测试需求的具体构成;其次,基于演化后的组合模型,依次采取修改、扩充、新增3个步骤重构原有测试集,修改不满足变更测试需求的原有案例,扩充新增参数取值,新增案例覆盖剩余测试需求;之后,根据约束间的相容性,将互不干扰的多条约束置于1条测试案例集中处理以精简测试集;最终,得到完备覆盖所有演化后测试需求的组合测试集。以车载设备模式转换等3种场景为例,对本方法进行了验证,研究结果表明:相较于现有方法,本方法能更充分地重用原有案例,测试集总体重合度提高了7.82%,后续人工修改测试案例文档的工作量相应减少,时间成本可降低18.26%。

基于STAMP与组合测试的城轨全自动运行系统车载设备安全测试方法研究

针对现有城轨全自动运行系统车载设备测试安全性需求考虑不足与测试用例规模较大的问题,提出一种基于STAMP理论与组合测试的城轨全自动运行系统车载设备安全性测试方法。首先,基于STAMP理论对车载设备建立分层控制结构模型,从可测性的角度提取出安全约束,分析安全约束涵盖的车载设备安全性测试特征;然后,以最优覆盖数组与种子测试用例为基础,结合约束条件,利用遗传算法对最优覆盖数组进行重构,扩展生成满足约束条件的精简测试用例集;最后,以全自动运行系统站台发车场景车载设备测试为例,对算法有效性进行验证。结果表明,在组合覆盖强度相同的情况下,本文方法比现有主流方法生成的测试用例数平均降低16.45%,对降低车载设备测试成本、提升测试效率具有一定现实意义。

车载ATP通用自动测试平台的研究与实现

针对在半实物测试环境中人工进行车载ATP设备功能测试时效率低、操作繁琐、人力成本高、可视性差、测试案例设计维护困难等问题,在对多种制式ATP产品的功能进行深入研究基础上,设计并实现一种车载ATP通用自动测试平台。通过设计开发车载ATP测试通用脚本语言,实现将测试案例转换为特定的以列车位置和通信消息内容为基础的脚本指令合集;硬件部分设计开发可扩展的接口平台并结合机械臂控制、DMI图像识别单元来模拟ATP外部输入信号与司机操作;软件部分设计各设备之间通用通信协议,开发一系列包含脚本解析执行、通信协议转换、测试流程管理等工具集,实现测试流程自动化控制。实际工程应用表明,该车载ATP通用自动化测试平台能够节约开发成本、提高测试生产效率,具有较高实用价值。

基于车载以太网的HIL实时仿真测试平台的研究及应用

利用以太网配置工具生成同时支持CAN/CANFD通信和SOME/IP通信的Simulink模型服务接口,采用MATLAB软件创建HIL仿真模型,应用Python语言开发支持车载以太网DoIP诊断的上位机,并基于Dspace实时仿真平台搭建HIL实时仿真测试平台。结果表明:该平台可以模拟基本驾驶操作测试,同时支持CAN/CANFD通信和SOME/IP通信测试,并可以对车载以太网报文进行E2E校验;利用诊断上位机可以进行CAN/CANFD通信和DoIP通信的UDS诊断操作。

新型列控系统ATP车载设备开发过程安全控制措施研究

作为下一代列控系统的重要组成部分,新型列控ATP车载设备的设计开发需严格按照行业技术要求执行安全控制措施,以确保设备满足安全需求。从RAMS分析、系统测试、验证确认3个方面对设备开发过程中的安全控制措施展开研究:根据新型列控ATP车载设备的功能分析,采用Relex Studio建立可靠性框图及故障树模型,计算设备的RAMS等各指标符合技术条件要求;针对系统测试需求,设计测试流程,搭建仿真测试环境进行系统测试;通过具体验证活动与多种确认方法,验证新型列控ATP车载设备能够在目标环境中有效运行。新型列控ATP车载设备所采取的安全控制措施可提高其可靠性与安全性,为其他安全相关的铁路信号设备的设计开发提供参考。

CTCS-2级列控车载设备层次化组合测试方法

对列控车载设备开展组合测试,可有效提高设备的安全性。针对现有组合测试方法未充分考虑车载设备测试过程中输入的时序性、设备状态等影响软件安全的各种因素组合的问题,提出一种车载设备层次化组合测试方法。首先,划分CTCS-2级车载设备测试过程中各种影响因素的组合层次,设置层次化覆盖强度。其次,提出了车载设备层次化组合覆盖准则,给出形式化定义,构建层次化组合测试模型。然后,提出一种两阶段层次化组合测试用例生成方法,高效精简构造层次化组合测试集。最后,以CTCS-2/0等级转换测试为例对方法进行验证。结果表明,在保证各种影响因素组合覆盖的前提下,相对于现有方法,在覆盖强度t={2,2,2}时,采用本方法的测试成本可降低23.53%,有效提高测试的针对性,验证了方法的有效性。

智能控制废气再循环系统在某车滚船的应用

基于智能控制废气再循环(intelligent control by exhaust recirculation,iCER)系统,通过原理设计、设备布置及系统设计等方式,利用实船安装、调试和试验相结合的方法,分别测得主机台架试验和实船试验时的相关参数,并与未配备iCER系统的主机的参数进行对比。经试验验证,主机配备iCER系统可减少温室气体和甲烷的排放,降低燃油燃气消耗率。

列车高速运行条件下应答器车载测试设备关键技术

为了对我国高速铁路广泛采用的应答器进行在线测试,采用射频、数字信号处理、频谱分析、虚拟测量仪器设计技术和方法,研究开发应答器车载测试设备的关键技术。应答器车载测试设备采用高效的功率放大电路以及低噪声系数的低噪声放大器,并对接收和发送信号的滤波器进行了优化设计,以保证进入模数转换器的模拟信号高保真和高可靠性;使用5MHz的高精度模数转换器和数字低通滤波器,消除对A1接口的干扰信号;利用高速DDR2芯片构建先入先出存储管理模块,实现对滤波后信号的缓存,并通过高速光纤和以太网将采样信号的数据发送给工控计算机;在工控计算机上利用软件开发出了虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟场强仪、虚拟误码率分析仪等。该应答器车载测试设备已经在国内铁路进行了动态测试,为在线正确检测和定性、定量综合评判应答器的性能提供重要的技术支持。

一种星载软件系统测试环境的设计

系统测试在卫星星载软件的测试中起着重要作用。系统测试强调软件运行环境的真实性, 因此测试环境的建立是进行系统测试的难点, 也是决定软件系统测试效果的关键因素。这里介绍了一种星载软件系统测试环境的设计方案, 它由一套高性能的硬件设备和自动化测试软件组成, 能够自动完成星载软件功能和部分性能的测试, 支持对性能、余量等的手工测试, 该系统已在多颗卫星上得到了应用, 效果较好。

CTCS-2级列控车载ATP组合测试用例集生成方法

车载ATP是CTCS-2级列控系统的核心设备之一,针对车载ATP的组合测试,在保障设备功能安全方面具有重要意义。根据车载ATP设备接口参数的特点,提出一种基于最优覆盖数组的带约束组合测试用例集生成方法。首先,辨识出车载ATP接口参数及其约束条件;其次,基于参数映射算法,将接口参数映射到最优覆盖数组中重构该覆盖数组;然后,在重构的覆盖数组中移除不满足约束的无效行,并扩展覆盖数组;最终,得到满足约束条件和覆盖强度的车载ATP测试用例集。以车载ATP模式转换等三种场景为例,对本方法进行了验证。结果表明,相比于现有方法,本方法生成的测试用例集普遍更加精简,其规模降幅最高可达11.11%,有效降低了测试成本,提高了测试效率。

机载LVDS数字视频信号采集记录技术研究

针对某飞机机载数字平面显示器,以LVDS作为视频信号传输标准,在飞行试验中,对显示器显示的视频画面需要实时采集记录的问题进行了研究分析。介绍了PC104构架的采集器主要设计内容以及实现方法,结合飞行试验对研究结果进行了验证,并对应用情况进行了说明。

高原山地环境对柴油车氮氧化物排放的影响

采用车载排放测试系统研究了柴油机运行在不同海拔地区时NO_x排放与海拔高度及道路坡度的关系。通过实际道路试验,利用瞬时NO_x排放数据及对应的GPS数据分析了NO_x排放与高原山地环境的关系。试验结果表明,随海拔的升高NO_x排放先增高再降低,在海拔为3 500 m处达到最大值,且NO_x中NO_2所占比例随海拔的升高不断减少;NO_x排放随道路坡度的增加不断增加,NO_x中NO_2占比先急剧增加,达到一定值后增加速度变缓;随车辆速度的增加,NO_x排放减小,NO_x中NO_2所占比例不断减少。

基于比功率的LPG公交车排放特性研究

为研究LPG公交车排放特性与比功率的关系，推导了公交车比功率（VSP）的计算公式，并采用车载排放测试技术测试了车辆实际运行工况下的排气污染物的排放值和车速，对数据进行处理与分析j结果表明，公交车实际运行的VSP落在-5—5kW／t区间内的行驶时间占比约大于96％。VSP为负时，排气污染物排放速率变化较小，排放因子随着VSP增大缓慢增大；VSP为正时，随着VSP增大，CO和HC的排放速率与排放因子先增大后减小，NO，排放速率呈增大趋势，而排放因子先增大，后缓慢下降。

面向卫星数据系统的SpaceWire应用模型仿真研究

针对我国未来航天应用的需要,建立了SpaceWire总线在卫星在轨数据系统应用的半物理仿真平台,对SpaceWire总线的仿真应用模型进行了设计与实现.仿真系统采用了冗余容错结构,在节点故障时,能够通过Dijkstra算法重新计算最优通信路径,对路由表进行动态重构,实现对节点故障的动态容错.另外,通过对SpaceWire总线的通信性能测试结果的分析研究指出,SpaceWire总线在卫星在轨数据系统中可以用于提高总线数据传输的带宽和实时性,然而总线系统的基础可靠性还应当由1553B总线来提供.

基于解析余度的机载维护系统故障诊断方法

为了完善机载维护系统的余度管理、自检测监控等功能,同时综合考虑硬件余度和解析余度的特点,将解析余度的故障诊断技术集成并应用于机载维护系统的余度管理、自检测(BIT)辅助监控等,故障诊断的过程分为预警、校验两个步骤,其中在校验过程中提出一种改进的序贯概率比方法,使得在有预警故障存在的情况下,加速校验过程以满足实时性。以进一步满足机载维护系统故障诊断的实时性和鲁棒性。最后,通过仿真结果及分析表明该技术应用在机载维护系统中具有鲁棒性、实时性。

机载电子设备减振设计

针对外界振动影响机载设备正常工作和疲劳破坏等问题,给出了一种机载设备减振器设计方法。利用振动试验数据和受迫振动理论,建立等效减振系统模型,设计了两组金属丝网三向等刚度减振器,并对减振器的减振效果进行实验检验。结果表明,设计的两组减振器均能够降低机载电子设备的振动,而第二组减振器的减振性能优于第一组减振器的性能,验证了减振器设计方法的有效性,提高了机载导航系统性能和机载设备的使用寿命。

星载固态存储控制器标准化通用仿真测试平台设计

电子系统功能与复杂度的日益增加,对系统验证测试的效率提出了更高要求。传统卫星测试平台依据特定型号任务进行定制式设计,其设计开发周期长、综合成本高,难以适应当前任务需求。为此,提出了一种基于System Verilog语言开发的星载固态存储控制器通用仿真测试平台架构,其内部采用层次化模型,信号接口统一采用APB总线标准,可以通过配置测试平台数据源及格式及来适配不同容量、不同速率以及不同构型的星载固态存储控制器。实验表明,本文设计的测试平台具有一定的通用性,相比于传统测试平台可以有效地节省测试时间并提高测试覆盖率。