一种手持式飞行器测试设备及测试方法与流程

1.本发明属于飞行器性能测试技术领域，具体涉及一种手持式飞行器测试设备及测试方法。


背景技术：

2.飞行器具有智能化、电子化特点，需要定时对飞行器进行测试，以确保飞行器在贮存、使用之前功能完好。传统飞行器测试、保障设备以标准电气柜作为容器，集成电脑、电源、adc板卡、dac板卡、离散量输入板卡、离散量输出板卡、gps板卡和无线电高度表测试板卡等，能够对飞行器进行详细测试，但由于功能全、体积大、流程繁琐，传统飞行器测试、保障设备不具备快速、便携特点。飞行器测试、保障设备无法做到手持的原因在于飞行器测试、保障设备需要给飞行器提供电源，而飞行器的供电电源较大，同时还由于飞行器分系统较多，对各个分系统进行测试需要较多的设备。便携、快捷飞行器测试、保障设备在非战时，能够大大减少部队对飞行器维护时间和成本，在战时能够大大提高飞行器发射效率，飞行器部队对便携飞行器测试、保障设备有着强烈的需求。本专利旨在提出一种手持式飞行器测试、保障设备方案，该方案能够减少飞行器测试、保障设备的体积，减少飞行器测试、保障时间，提高飞行器测试、保障效率。
3.对于传统飞行器测试、保障设备，总结起来存在以下问题：
4.1)柜式飞行器测试、保障设备，该种设备集成电脑、电源、adc板卡、dac板卡、离散量输入板卡、离散量输出板卡、gps板卡、无线电高度表测试板卡和飞行器供电电源等。优点是能够对飞行器进行详细的测试，缺点是体积大、流程繁琐，该种设备不具备快速、便携特点。
5.2)便携式飞行器测试、保障设备，该种飞行器测试设备以便携式笔记本电脑为基础，集成各类小型板卡，外置飞行器供电电源。该种飞行器测试、保障设备具有一定的便携特点，但是依然有外置电源，无法做到手持。


技术实现要素：

6.发明目的：将飞行器测试、保障设备做成手持设备，便于携带和操作；以干电池和超级电容作为电源不需要外置大电源；优化飞行器测试、保障设备测试流程，提高飞行器测试保障效率。
7.技术方案：本发明一方面提出了一种手持式飞行器测试设备，所述测试设备由干电池、多功能通信接口、显示屏、usb接口、低压电源、升压电路、超级电容、单片机、rs422通信电路、1553b通信电路、电压电流采集电路、供电控制电路和连接器组成；其中干电池为整个系统提供能量，超级电容为飞行器供电，升压电路将干电池电压转化为28v给超级电容充电，低压电源将干电池电压转化为整个系统所需的低压，显示屏显示测试结果和飞行器信息，usb接口用于连接u盘等移动存储设备，多功能通信接口为以太网、rs232和rs422接口用于传输测试结果，单片机为整个设备的控制核心，rs422通信电路和1553b电路用于测试、保
障设备与飞行器之间的通信，电压电流采集电路用于采集超级电容给飞行器供电电压和电流，供电控制电路控制超级电容给飞行器供电，连接器将rs422通信线、1553b通信线缆和飞行器供电线缆连接到飞行器分离口上。
8.采用干电池和超级电容构成电源系统满足飞行器测试、保障设备大电流需求；控制飞行器上电时间减少飞行器对测试设备的电源需求(飞行器上电时间控制在300ms之内)；采用稳态电压、电流分析+飞行器自检的方法，快速完成飞行器检测和故障定位。采用液晶显示屏、u盘、多功能串口实现检查结果的现实、储存和传递。该种方案不需要外置供电电源，不需要adc板卡、dac板卡、离散量板卡等各种板卡，采用稳态电压、电流分析+飞行器自检能够发现绝大部分飞行器故障，能将飞行器测试、保障设备做到手机大小方便携带和使用。使用干电池供电飞行器测试、保障设备无需充电，设备无电只需要更换普通5号电池即可，由于控制飞行器上电时间，大大减少飞行器检测电流的消耗，一组5号干电池可以完成多架次飞行器检测。
9.有益技术效果：将飞行器测试保障设备做成手持设备，能够极大的提高飞行器测试效率，大大减少飞行器发射准备时间，给战场上的飞行器保障提供了极大的便利；本发明无需采用传统的多板卡集成方式，采用单片机+接口芯片的设计形式，完成各个功能模块，集成度高，体积小，可以做到手持；与此同时，本发明采用干电池+超级电容的供电配合方式，无需外部大型电源为设备供电，监测飞行器瞬时上电电压电流，对飞行器状态进行初步判断；采用飞行器内部自检、并将自检结果上报测试设备，300ms之内即可完成飞行器状态判断；相比于传统检测设备，可在极短时间内完成飞行器的状态检测，显著提升了飞行器检测效率。
附图说明
10.图1为本发明测试设备功能架构图；
11.图2为本发明测试流程示意图；
12.其中，1.干电池，2.多功能通信接口，3.显示屏，4.u盘，5.升压电路，6.超级电容，7.低压电源，8.单片机，9.rs422通信电路，10.1553b通信电路，11.电压电流采集电路，12.供电控制电路，13.接插件。
具体实施方式
13.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.如图1所示，手持式飞行器检测、保障设备由干电池、多功能通信接口、显示屏、usb接口、低压电源、升压电路、超级电容、单片机、rs422通信电路、1553b通信电路、电压电流采集电路、供电控制电路和连接器构成。其中干电池为整个系统提供能量，超级电容为飞行器供电，升压电路将干电池电压转化为28v给超级电容充电，低压电源将干电池电压转化为整个系统所需的低压，显示屏显示测试结果和飞行器信息，usb接口用于连接u盘等移动存储设备，多功能通信接口为以太网、rs232和rs422接口用于传输测试结果，单片机为整个设备的控制核心，rs422通信电路和1553b电路用于测试、保障设备与飞行器之间的通信，电压电
流采集电路用于采集超级电容给飞行器供电电压和电流，供电控制电路控制超级电容给飞行器供电，连接器将rs422通信线、1553b通信线缆和飞行器供电线缆连接到飞行器分离口上。
15.干电池为普通5号干电池；低压电源由ldo(线性电源)构成；升压电路为非隔离boost开关电源；超级电容为容量1700uf耐压50v的超级电容；usb接口为usb连接器、电源构成；显示屏为3.2寸液晶显示屏；多功能通信接口由rs232和以太网电平转化芯片、变压器构成；单片机为st(意法半导体)的stm32f429；rs422通信电路由max3490电平转化芯片构成；1553b通信电路由hi1575电平芯片和隔离变压器构成；电压电流采集电路由霍尔电流传感器、分压电路和adc芯片构成；供电控制电路由增强型p沟道mosfet管构成；连接器为线缆和连接飞行器分离口的接插件构成。
16.设备具体连接方式为干电池连接到低压电路和升压电路的输入端；低压电源的输出端连接到设备各个低压电源输入端；升压电路的输出端连接到超级电容和供电控制电路输入端；多功能通信接口连接到单片机的串口引脚和以太网引脚上；显示屏连接到单片机lcd控制引脚上；usb接口连接到单片机的usb引脚上；rs422通信电路连接到单片机的串口引脚上；1553b通信电路连接到单片机的并行总线引脚上；电压电流采集电路的adc芯片连接到单片机的spi引脚上，飞行器供电正线穿过霍尔电流传感器中心；供电控制电路的控制端连接到单片机的gpio引脚上，供电控制电路的输出端连接到连接器上。
17.手持式飞行器检测、保障设备流程处理示意图见图2，流程具体实施方案如下。
18.1)设备上电后干电池通过升压电路给超级电容充电，超级电容充电完成后，两端的电压为28v。
19.2)单片机下达供电指令，单片机控制供电电路使得超级电容给飞行器供电；
20.3)在50ms内循环采集超级电容给飞行器供电电压和电流，并判断电流是否超过最大允许值，电压是否下降异常，如果电流、电压数值出现异常切断超级电容给飞行器供电，如果电流、电压数值未出现异常则超级电容继续给飞行器供电；
21.4)手持飞行器测试、保障设备读取飞行器悬挂物描述及飞行器的软件版本号、硬件版本号；
22.5)集采并记录稳态下超级电容给飞行器供电电压和供电电流；
23.6)下发飞行器系统自检命令，并接收、解析飞行器自检结果，同时结合采集的稳态电压、电流分析被检飞行器性能状态；
24.7)将飞行器的悬挂物描述、硬件版本号、软件版本号、稳态电压电流信息储存到u盘中，在液晶屏幕上进行显示，同时通串口和以太网进行发送；
25.8)切断超级电容给飞行器供电，由于超级电容储存的能量有限，超级电容给飞行器供电时间不超过300ms。
26.本发明提出了一种手持式飞行器测试、保障设备方案，不需要外置飞行器供电电源，将飞行器测试、保障设备做到普通手机大小，做到正真的手持，同时，优化飞行器测试流程，提高飞行器测试效率。
27.以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本发明的技术方案，并非对本技术进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本技术的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性
修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，所述测试设备由供电电源、多功能通信接口、显示屏、usb接口、低压电源、升压电路、超级电容、单片机、rs422通信电路、1553b通信电路、电压电流采集电路、供电控制电路和连接器组成；其中，供电电源为整个系统提供能量，超级电容为飞行器供电，升压电路将供电电源电压转化为28v给超级电容充电，低压电源将供电电源电压转化为整个系统所需的低压，显示屏显示测试结果和飞行器信息，usb接口用于连接u盘等移动存储设备，多功能通信接口为以太网、rs232和rs422接口用于传输测试结果，单片机为整个设备的控制核心，rs422通信电路和1553b电路用于测试、保障设备与飞行器之间的通信，电压电流采集电路用于采集超级电容给飞行器供电电压和电流，供电控制电路控制超级电容给飞行器供电，连接器将rs422通信线、1553b通信线缆和飞行器供电线缆连接到飞行器分离口上。2.如权利要求1所述的一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，所述超级电容为容量1700uf耐压50v的超级电容。3.如权利要求1所述的一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，多功能通信接口由rs232和以太网电平转化芯片、变压器构成。4.如权利要求1所述的一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，供电控制电路由增强型p沟道mosfet管构成。5.如权利要求1所述的一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，电压电流采集电路由霍尔电流传感器、分压电路和adc芯片构成。6.如权利要求1所述的一种手持式飞行器测试设备，其特征在于，连接器为线缆和连接飞行器分离口的接插件构成。7.一种手持式飞行器测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：步骤s1、设备上电后干电池通过升压电路给超级电容充电，超级电容充电完成后，两端的电压为28v；步骤s2、单片机下达供电指令，单片机控制供电电路使得超级电容给飞行器供电；步骤s3、在50ms内循环采集超级电容给飞行器供电电压和电流，并判断电流是否超过最大允许值，电压是否下降异常，如果电流、电压数值出现异常切断超级电容给飞行器供电，如果电流、电压数值未出现异常则超级电容继续给飞行器供电；步骤s4、手持飞行器测试、保障设备读取飞行器悬挂物描述及飞行器的软件版本号、硬件版本号；步骤s5、集采并记录稳态下超级电容给飞行器供电电压和供电电流；步骤s6、下发飞行器系统自检命令，并接收、解析飞行器自检结果，同时结合采集的稳态电压、电流分析被检飞行器性能状态；步骤s7、将飞行器的悬挂物描述、硬件版本号、软件版本号、稳态电压电流信息储存到u盘中，在液晶屏幕上进行显示，同时通串口和以太网进行发送；步骤s8、切断超级电容给飞行器供电。8.如权利要求7所述的一种手持式飞行器测试方法，其特征在于，超级电容给飞行器供电时间不超过300ms。

技术总结
本发明提出了一种手持式飞行器测试设备及测试方法，将飞行器测试保障设备做成手持设备，能够极大的提高飞行器测试效率，大大减少飞行器发射准备时间，给战场上的飞行器保障提供了极大的便利；本发明无需采用传统的多板卡集成方式，采用单片机+接口芯片的设计形式，完成各个功能模块，集成度高，体积小，可以做到手持；与此同时，本发明采用干电池+超级电容的供电配合方式，无需外部大型电源为设备供电，监测飞行器瞬时上电电压电流，对飞行器状态进行初步判断；采用飞行器内部自检、并将自检结果上报测试设备，300ms之内即可完成飞行器状态判断；相比于传统检测设备，可在极短时间内完成飞行器的状态检测，显著提升了飞行器检测效率。率。率。


技术研发人员：李科连 李建华 李浔 刘昌健 谢锦涛 游彬 蓝武 廖晓明 奚乐厚 吴皓晨 钟地长 卓康
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2022.11.27
技术公布日：2023/5/4